專利名稱：用于讀取具有編碼信息的符號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于讀取具有編碼信息的符號(hào)并進(jìn)行解碼的方法和裝置。特別地，本發(fā)明涉及用于讀取二維浮雕成形符號(hào)生成的信號(hào)并進(jìn)行解碼的方法和裝置。
背景技術(shù)：
通過(guò)使用光學(xué)成像系統(tǒng)解釋物體上印刷的數(shù)據(jù)符號(hào)，以便識(shí)別物體或獲取與物體有關(guān)的信息。條碼符號(hào)為常見(jiàn)的一維符號(hào)表示形式，通常包括用不同寬度的間隔分割的不同寬度的垂直條模式。由于條和間隔元素具有不同的反光特性，所以通過(guò)分析符號(hào)反射的光，閱讀器能夠?qū)⒎?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。然后分析電信號(hào)并進(jìn)行解碼，以提供符號(hào)的字母數(shù)字表示，后者包含物體的某些信息。此種類型的條碼符號(hào)一般用于諸如庫(kù)存控制、銷售點(diǎn)標(biāo)識(shí)或物流跟蹤系統(tǒng)之類的各種應(yīng)用中。
由于常規(guī)的一維符號(hào)表示需要大量空間來(lái)表達(dá)相當(dāng)小的數(shù)據(jù)量，所以人們開(kāi)發(fā)了所謂的二維條碼符號(hào)表示。二維符號(hào)表示由一個(gè)矩陣組成，矩陣占據(jù)的空間與矩形或正方形占據(jù)的空間相同。分布在矩陣的特定行和列的圓形或方形標(biāo)記而不是條和間隔對(duì)應(yīng)于要表達(dá)的信息。因此，在給定空間內(nèi)，二維矩陣符號(hào)表示包含的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)一維條碼包含的數(shù)據(jù)量。
在標(biāo)簽上印刷許多條碼符號(hào)，然后把標(biāo)簽粘貼到物品上，箱子上等。作為選擇，可以把條碼作成浮雕形狀，即作到物品的表面內(nèi)。實(shí)現(xiàn)方法為沖壓，雕刻，蝕刻，銑削，模壓或使用其他已知方法。符號(hào)可以從表面上凸出或凹入表面內(nèi)。浮雕成形符號(hào)更耐用，花費(fèi)不多，并且提供典型條碼標(biāo)簽的其他優(yōu)點(diǎn)。然而，由于符號(hào)的凸出部分和凹入部分之間的對(duì)比度通常較低，所以很難使用現(xiàn)有的非接觸掃描技術(shù)讀取浮雕成形符號(hào)。例如，當(dāng)激光掃描儀掃描浮雕成形符號(hào)時(shí)，符號(hào)的高低部分反射大致相同的掃描波束，因此很難區(qū)分高低部分。
二維符號(hào)表示的一種特殊應(yīng)用利用二維符號(hào)制造諸如平板顯示器之類的電子設(shè)備。通常，通過(guò)使用適當(dāng)印色印刷或通過(guò)使用其他合適技術(shù)，直接在剝離顯示基底上形成符號(hào)。作為選擇，可以使用激光蝕刻或其他合適的精密浮雕成形工藝直接在基底上形成符號(hào)。由于二維符號(hào)表示能夠在相對(duì)小的尺寸空間內(nèi)包含大量數(shù)據(jù)，所以該符號(hào)能夠存儲(chǔ)基底的唯一標(biāo)識(shí)碼，包括諸如序號(hào)，批號(hào)，批數(shù)，型號(hào)和/或客戶編號(hào)之類的信息。同樣，可以使用符號(hào)實(shí)現(xiàn)制造或測(cè)試過(guò)程的自動(dòng)化，并且廠商能夠防止部件被盜或偽造。
通常，可以利用常規(guī)已知設(shè)備讀取典型基底上形成的符號(hào)。然而，在制造諸如液晶顯示器之類的平板顯示器時(shí)，早期加工過(guò)程必須利用諸如鉻之類的高反射金屬的薄膜涂層覆蓋全部基底。由于此類金屬涂層的本質(zhì)是敷形涂層并且很薄，所以基底上形成的符號(hào)的浮雕形狀通常保存在薄膜涂層內(nèi)，由此形成直埋浮雕符號(hào)。直埋浮雕符號(hào)的主要缺點(diǎn)是它們通常具有很少或不具有反光對(duì)比度，因此很難成像。由于符號(hào)字符埋在金屬薄膜的下面，所以不能使用字符和基底之間存在的色差形成符號(hào)的圖像。為解決該問(wèn)題，金屬薄膜通常具有發(fā)光面拋光，往往使得符號(hào)字符更加模糊。
發(fā)明概要本發(fā)明通過(guò)提供對(duì)諸如二維浮雕成形符號(hào)之類的符號(hào)進(jìn)行成像并解碼的方法和裝置，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足。特別地，本發(fā)明有利提供讀取符號(hào)并進(jìn)行解碼的裝置和方法，其中符號(hào)內(nèi)的許多數(shù)據(jù)單元的一條或多條邊是至少部分可辨識(shí)的。同時(shí)，可以使用根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置執(zhí)行邊緣分析，以便在對(duì)符號(hào)解碼時(shí)確定邊的有效性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以確定基于浮雕模式的符號(hào)圖像，其中浮雕模式表示編碼信息并且包括至少一條可辨識(shí)的邊。通常，確定浮雕模式的邊并通過(guò)對(duì)確定的邊進(jìn)行邊緣分析驗(yàn)證確定的邊的有效性，可以確定符號(hào)圖像?？梢源_定至少部分表示浮雕模式中的編碼信息的符號(hào)圖像的數(shù)據(jù)單元，從而對(duì)符號(hào)圖像進(jìn)行解碼，以提供浮雕模式內(nèi)的編碼信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供讀取浮雕模式的裝置，其中浮雕模式具有至少一條可辨識(shí)的邊并表示編碼信息。通常，該裝置包括根據(jù)反射光模式創(chuàng)建邊緣圖像的裝置，以及驗(yàn)證邊緣圖像的邊的有效性的裝置。邊緣圖像最好是根據(jù)浮雕模式反射的光創(chuàng)建的。最好確定邊緣圖像的邊的有效性，以便對(duì)基于浮雕模式的符號(hào)圖像的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行解碼，從而提供浮雕模式內(nèi)的編碼信息。
通過(guò)連同附圖閱讀最佳實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見(jiàn)，其中在所有附圖中，相同參考號(hào)數(shù)表示相同或相似部件。
附圖的簡(jiǎn)短描述并入本申請(qǐng)并構(gòu)成本申請(qǐng)之一部分的


本發(fā)明的不同方面，附圖連同實(shí)施方式的描述用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。附圖的簡(jiǎn)短描述如下圖1是基底上顯示的典型二維符號(hào)，詳細(xì)表示由眾多數(shù)據(jù)單元組成的符號(hào)的內(nèi)部數(shù)據(jù)區(qū)；圖2是沿線條2-2截取的圖1所示符號(hào)的橫截面，詳細(xì)表示高出基底表面形成浮雕符號(hào)的符號(hào)部分；圖3是沿線條2-2截取的圖1所示符號(hào)的橫截面，該圖還包括覆蓋符號(hào)的涂層；圖4是典型成像系統(tǒng)的示意框圖，成像系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明之某一方面的光源和閱讀器，用于對(duì)諸如圖1、2和3所示符號(hào)之類的符號(hào)進(jìn)行成像和解碼；圖5是利用圖4所示的成像系統(tǒng)根據(jù)本發(fā)明之某一方面成像時(shí)圖1所示符號(hào)的邊緣圖像，詳細(xì)表示該符號(hào)的凸出部分的邊；
圖6是可根據(jù)本發(fā)明使用的閱讀器的示意框圖，閱讀器具有根據(jù)本發(fā)明之某一方面的成像設(shè)備和輸出，用于處理圖5所示的邊緣圖像之類的符號(hào)；圖7是根據(jù)本發(fā)明的邊緣分析算法的流程圖；圖8是笛卡爾坐標(biāo)系中顯示的圖5的邊緣圖像的視圖；圖9是圖8的邊緣圖像的視圖，進(jìn)一步顯示該符號(hào)的數(shù)據(jù)單元的中心標(biāo)記；圖10是圖9的邊緣圖像的視圖，詳細(xì)表示根據(jù)本發(fā)明之某一方面為數(shù)據(jù)單元的某些角分配的數(shù)值；圖11是圖9的邊緣圖像的視圖，進(jìn)一步表示可根據(jù)本發(fā)明之某一方面確定的典型無(wú)效邊；圖12是圖9的邊緣圖像的視圖，另外表示根據(jù)本發(fā)明之另一方面為邊緣圖像的數(shù)據(jù)單元分配的二進(jìn)制值；圖13是可以在圖7所示流程圖的步驟322和/或324中使用的本發(fā)明的邊緣分析算法的流程圖；以及圖14是圖11的邊緣圖像的視圖，另外表示根據(jù)本發(fā)明之另一方面為邊緣圖像的數(shù)據(jù)單元分配的二進(jìn)制值。
詳細(xì)描述本發(fā)明的目的在于有效讀取諸如浮雕符號(hào)之類的某些圖像或符號(hào)并進(jìn)行解碼的方法和裝置。特別地，本發(fā)明的目的在于分析包含許多數(shù)據(jù)單元的一條或多條邊的符號(hào)的圖像，數(shù)據(jù)單元包括該符號(hào)內(nèi)包含的的幾何形狀，并且數(shù)據(jù)單元通常提供可根據(jù)本發(fā)明讀取的編碼信息。可以使用根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置執(zhí)行邊緣分析，以便在對(duì)符號(hào)解碼時(shí)確定邊的有效性。
可以將本發(fā)明的原理應(yīng)用于任何符號(hào)，包括線性或堆疊區(qū)域，或其他符號(hào)表示，最好是像下文論述的區(qū)域浮雕模式之類的符號(hào)。本文使用的區(qū)域符號(hào)表示系指諸如商標(biāo)VericodeTM或Data MatrixTM或Code OneTM之類的任何符號(hào)表示，上述符號(hào)表示使用數(shù)據(jù)單元矩陣，而不是一行或多行條和間隔。本文使用的堆疊符號(hào)表示系指諸如PDF417之類的任何符號(hào)表示，此類符號(hào)表示通常使用若干相鄰行的符號(hào)，每一行均有多種寬度的條和間隔組定義的若干字符。
區(qū)域符號(hào)表示是眾所周知的，如美國(guó)專利5,612,524和美國(guó)專利4,924,078所述。圖1表示此類區(qū)域符號(hào)表示中的典型符號(hào)10。通常，符號(hào)10包括內(nèi)部數(shù)據(jù)區(qū)12，后者帶有按矩陣方式排列的內(nèi)部數(shù)據(jù)單元14，如圖所示，數(shù)據(jù)區(qū)12和數(shù)據(jù)單元14最好為矩形，盡管也可以考慮任何其他形狀。如圖所示，內(nèi)部數(shù)據(jù)區(qū)12具有呈“打開(kāi)”狀態(tài)的數(shù)據(jù)單元14和呈“關(guān)閉”狀態(tài)的數(shù)據(jù)單元14。如圖所示，“打開(kāi)”單元為黑色(參考號(hào)數(shù)16，18，20和22所指單元)，而“關(guān)閉”單元為白色(內(nèi)部數(shù)據(jù)區(qū)12的剩余單元)。在對(duì)諸如符號(hào)10之類的符號(hào)進(jìn)行解碼時(shí)，使用打開(kāi)和關(guān)閉指示?？梢岳斫?，可使用任何二進(jìn)制指示來(lái)區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)單元14，如打開(kāi)和關(guān)閉，0和1，以及黑色和白色。
如圖所示，最好利用定向和/或定時(shí)數(shù)據(jù)單元邊界24圍繞內(nèi)部數(shù)據(jù)區(qū)12，定向和/或定時(shí)數(shù)據(jù)單元邊界通常用于定時(shí)和符號(hào)定向。如圖所示，邊界通常是由“打開(kāi)”數(shù)據(jù)單元形成的。可以提供圍繞邊界24的外部數(shù)據(jù)區(qū)26，可能包括外部數(shù)據(jù)單元(未示出)，用于提供有關(guān)定向，定時(shí)和符號(hào)標(biāo)識(shí)的附加信息。圍繞邊界24或外部數(shù)據(jù)區(qū)26的區(qū)域(如果有的話)最好為圍繞最外面的“打開(kāi)”單元的“關(guān)閉”數(shù)據(jù)單元的一個(gè)或多個(gè)同心直線環(huán)。利用符號(hào)用法的環(huán)境因素確定所需的相同區(qū)域的同心直線環(huán)的數(shù)目。作為選擇，外部數(shù)據(jù)區(qū)26可以作為一個(gè)安靜區(qū)域，或由另一個(gè)安靜區(qū)域圍繞。
可以把符號(hào)10直接作到基底28上，例如通過(guò)印刷或控制沉積印色或其他涂層，或者通過(guò)印刷或使用任何其他合適技術(shù)在背面有粘膠的標(biāo)簽或標(biāo)簽上提供符號(hào)，然后粘附或貼到基底上。作為選擇，也可以蝕刻，雕刻符號(hào)10，或在合適基底或物品上按浮雕模式形成符號(hào)10。例如，基底28為玻璃基底，可以利用適當(dāng)印色在基底28上印刷符號(hào)10，由此獲得能夠形成浮雕符號(hào)的適當(dāng)厚度。為了能夠形成浮雕符號(hào)，符號(hào)的厚度必須是可辨識(shí)的，作為下面說(shuō)明的邊緣分析的一部分?？梢岳斫?，基底28可以為能夠在其上形成符號(hào)的任何基底或物品，符號(hào)可以是采用高對(duì)比度符號(hào)，低對(duì)比度符號(hào)，浮雕符號(hào)，非浮雕符號(hào)，或采用任何其他已知或展開(kāi)格式的方式形成的，并且可以是使用任何技術(shù)形成。
圖2表示圖1所示符號(hào)10的橫截面視圖。通常，如果符號(hào)10是按浮雕符號(hào)的方式形成的，則邊界24和諸如數(shù)據(jù)單元18之類的數(shù)據(jù)單元14為相對(duì)于基底28的表面30的凸起區(qū)域。作為選擇，邊界24和數(shù)據(jù)單元14可以為相對(duì)于基底28的表面30的凹入?yún)^(qū)域。凸起或凹入?yún)^(qū)域包括一條或多條可辨識(shí)的邊。如圖所示，左邊的邊界24有邊32和34，數(shù)據(jù)單元18有邊36和38，右邊的邊界24有邊40和42。請(qǐng)注意，所示符號(hào)10包括在圖2的橫截面中不可見(jiàn)的附加邊。例如，回到圖1，數(shù)據(jù)單元18包括邊44和46。
對(duì)于某些應(yīng)用，可形成整個(gè)符號(hào)10或該符號(hào)的某些部分，如數(shù)據(jù)單元14或邊界24，從而符號(hào)10和基底28的表面30之間反光率沒(méi)有反差或反差很小。例如，可以在基底上印刷或形成諸如符號(hào)10之類的符號(hào)，其中符號(hào)的顏色和基底的顏色大致相同。對(duì)于直接在基底上蝕刻或形成的浮雕符號(hào)，不存在反差或反差很小，因?yàn)樵摲?hào)是直接在大塊基底上形成的，并且不存在色差。
作為選擇，可以利用涂層覆蓋(至少部分覆蓋)諸如符號(hào)10之類的符號(hào)，無(wú)論是有意還是無(wú)意，從而該符號(hào)和基底之間最初存在的反差不再存在。此類涂層包括印色和/或來(lái)自寫(xiě)入設(shè)備或其他標(biāo)記設(shè)備的涂料，或來(lái)自沉積工藝的其他涂層。
涂層也可以是作為制造工藝的一部分形成的。一個(gè)例子是諸如平板顯示器制造技術(shù)之類的微電子設(shè)備制造技術(shù)。參照?qǐng)D3，可以在基底28的表面30上形成諸如符號(hào)10之類的符號(hào)，符號(hào)10包含基底28的唯一標(biāo)識(shí)碼，包括有關(guān)序號(hào)，批號(hào)，批數(shù)之類的信息。通常，平板顯示器的基底28為玻璃或陶瓷基底，通過(guò)使用諸如光刻法之類的適當(dāng)技術(shù)在其上形成符號(hào)10。在制造諸如液晶顯示器之類的某些微電子設(shè)備時(shí)，部分工藝包括利用涂層48覆蓋基底的主要部分，涂層48如金屬鉻之類金屬薄膜。由于此類涂層的本質(zhì)是敷形涂層并且很薄，所以基底上形成的符號(hào)的浮雕形狀通常保存在薄膜涂層內(nèi)。此類浮雕符號(hào)的主要缺點(diǎn)是它們通常具有很少或不具有反光對(duì)比度，因此難以使用常規(guī)反光讀取處理進(jìn)行成像和解碼。在此類應(yīng)用中，由于符號(hào)字符埋在金屬薄膜的下面，所以在查看或讀取符號(hào)時(shí)不能使用字符和基底之間存在的色差。為解決該問(wèn)題，諸如鉻之類的金屬薄膜提供發(fā)光或高反射拋光面，往往使得構(gòu)成諸如數(shù)據(jù)單元14之類的符號(hào)字符的幾何形狀更加模糊。同樣，符號(hào)中包含的信息包含在空間域內(nèi)，并且不能用常規(guī)的已知讀取器讀取。因此，本發(fā)明的創(chuàng)造方面提供對(duì)此類符號(hào)進(jìn)行成像和解碼的方法和裝置。
以下參照?qǐng)D4，該圖表示用于讀取上述浮雕符號(hào)之類的符號(hào)的成像系統(tǒng)100。通常，成像系統(tǒng)100包括一個(gè)或多個(gè)光源102和一個(gè)讀取器104。如圖所示，來(lái)自光源102的光束101射到基底108的表面106上，形成由閱讀器104接收的反射光束103。光源102最好能夠邊緣照射浮雕模式。特別地，光源102最好能夠至少部分照射在基底108的表面106上形成的符號(hào)內(nèi)的至少某些邊。用于照射邊的合適光線包括常規(guī)暗區(qū)光學(xué)顯微鏡設(shè)備和照明光源中使用的光線?？傊?，光源102包括用于生成諸如白熾燈光源，發(fā)光或激光二極管之類的光線的任何已知或改進(jìn)設(shè)備。
可以按照任何方式確定光源102的方位，只要能夠辨識(shí)至少一條邊或多條邊即可。例如，當(dāng)符號(hào)邊與基底垂直時(shí)，光源102應(yīng)至少稍微傾斜以顯示邊。如圖所示，光源102可以偏離閱讀器104，后者最好在基底108的上方，以便利用閱讀器104進(jìn)行分析。例如，可以使用發(fā)光二極管構(gòu)成的環(huán)形光。環(huán)形光可以從基底的所有側(cè)面傾斜提供光線，由此照亮所有邊。可以根據(jù)反射的光的類型，在閱讀器104內(nèi)使用光敏感元件，可以安裝一個(gè)或多個(gè)傳感器，以接收反射的光，并提供代表所檢測(cè)的邊模式的信號(hào)。另外，可以相對(duì)于基底或互相移動(dòng)光源102和/或閱讀器104，以掃描所有邊。
圖5表示利用一個(gè)或多個(gè)合適光源照射涂有涂層48的圖3所示的符號(hào)10時(shí)形成的符號(hào)10的邊緣圖像200，其中光源如上面說(shuō)明的支持邊緣照明的光源102。正如看到的那樣，讀取浮雕符號(hào)的凸起部分的邊。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的閱讀器104的典型實(shí)施方式。閱讀器104包括存儲(chǔ)器110，中央處理器(CPU)112，成像設(shè)備114和輸出116。對(duì)于某些應(yīng)用，成像系統(tǒng)100還包括用于控制成像設(shè)備114生成的信號(hào)的輸出電平的一個(gè)增益控制器(未示出)，以及一個(gè)光度檢測(cè)器(未示出)。
可以把整個(gè)成像系統(tǒng)100包含在一個(gè)部件內(nèi)。作為選擇，元件可以是分布式的，以便使用簡(jiǎn)單的輕量部件來(lái)創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳送到中央部件進(jìn)行進(jìn)一步處理。接著，將圖像數(shù)據(jù)傳送到連接的計(jì)算機(jī)，在本地進(jìn)行存儲(chǔ)以便稍后進(jìn)行傳送，或轉(zhuǎn)發(fā)到駐留在成像系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用程序。
CPU 112最好根據(jù)存儲(chǔ)器110中存儲(chǔ)的指令集，如軟件和固件，控制成像系統(tǒng)100的某些操作。期望CPU 112可以控制以下操作，對(duì)存儲(chǔ)器110中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，向其他系統(tǒng)傳送圖像數(shù)據(jù)，激活光源102，以及在存儲(chǔ)器110中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)請(qǐng)注意，可使用多個(gè)CPU執(zhí)行諸如解碼之類的各種任務(wù)。
本發(fā)明可使用常規(guī)CPU 112或微處理器。存儲(chǔ)器110最好包括基于半導(dǎo)體的只讀存儲(chǔ)器(ROM)設(shè)備，因?yàn)榇祟愒O(shè)備是非易失的，并且即使斷電也能在設(shè)備的存儲(chǔ)器中保存存儲(chǔ)的指令。也可以考慮其他存儲(chǔ)設(shè)備。
可以設(shè)想利用傳統(tǒng)的硬連線電路實(shí)現(xiàn)所存儲(chǔ)的指令集執(zhí)行的功能，然而，最好使用軟件或固件系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈儽容^簡(jiǎn)單，容易適應(yīng)變化，并且成本較低。同時(shí)，可以設(shè)想諸如存儲(chǔ)器110之類的ROM設(shè)備是可擦除的或可編程的，以便在需要時(shí)修改或修訂軟件。此外，可以使用諸如磁盤(pán)或光盤(pán)之類的永久存儲(chǔ)介質(zhì)作為存儲(chǔ)器110。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，成像設(shè)備114最好將接收的光轉(zhuǎn)換為與接收的光的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的多種電信號(hào)。然后進(jìn)一步放大上述電信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字化數(shù)據(jù)，后者表示基底108上的圖像，該圖像包含要讀取的符號(hào)。例如，成像設(shè)備114包括電荷耦合器件(CCD)。此外，成像設(shè)備可以使用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)。通常，CCD包括相鄰光電二極管的一維或二維陣列，每個(gè)光電二極管定義該陣列的一個(gè)不同象素。請(qǐng)注意，CCD成像元件的陣列不限于任何特定模式。例如，可以將陣列排列為通常的直線形行列排列；可以將陣列排列為菱形圖案，其中行為直線，而列有規(guī)則地偏移；或者將陣列排列為任何其他圖案，其中光電二極管相對(duì)于彼此進(jìn)行排序。
CCD陣列的每個(gè)光電二極管生成一個(gè)電壓和/或電流，電壓和/或電流代表反射到特定光電二極管上的光的強(qiáng)度。通過(guò)順序激活各光電二極管以電子方式掃描CCD陣列，生成包含各光電二極管之電壓和/或電流電平的輸出信號(hào)。最好放大檢測(cè)的電壓和/或電流電平，并且轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制值。在成像設(shè)備114將接收的光轉(zhuǎn)換為表示符號(hào)圖像的二進(jìn)制數(shù)值后，將二進(jìn)制數(shù)值傳送到存儲(chǔ)器110，后者也可包括基于常規(guī)半導(dǎo)體的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。
對(duì)于某些應(yīng)用，成像設(shè)備114也可包括光度檢測(cè)器(未示出)，用于檢測(cè)反射到成像設(shè)備114上的光的強(qiáng)度。光度檢測(cè)器向CPU 112提供數(shù)字化輸出，后者表示反射到成像設(shè)備114上的光的瞬時(shí)強(qiáng)度。光度檢測(cè)器為公知技術(shù)，本發(fā)明可以使用任何合適的檢測(cè)器。
根據(jù)本發(fā)明有效讀取浮雕符號(hào)的首選方法通常包括對(duì)圖5所示的邊緣圖像200之類的圖像進(jìn)行邊緣分析。最好執(zhí)行多個(gè)步驟的邊緣分析，以便有效、可靠地讀取浮雕符號(hào)，同時(shí)消除無(wú)效邊，并向符號(hào)的數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值，以便在對(duì)符號(hào)解碼時(shí)使用。圖像中存在無(wú)效邊有多種原因。例如，圖像特別是覆蓋有上述涂層的浮雕符號(hào)的圖像難以成像，并且可能包含看起來(lái)像下層符號(hào)的邊的假象和/或特征。同時(shí)，灰塵和污垢，以及污跡或其他外來(lái)標(biāo)記也可能看成邊。因此，本發(fā)明的原理和概念的用途是在確定潛在邊的有效性和無(wú)效性時(shí)分析圖像，以下參照?qǐng)D5所示的典型邊緣圖像200和圖7所示的流程圖進(jìn)行論述。
參照?qǐng)D7，該圖表示根據(jù)本發(fā)明對(duì)符號(hào)進(jìn)行解碼的最佳過(guò)程300。初始步驟302獲取需要分析的圖像，如圖5所示的邊緣圖像200。可使用任何已知或改進(jìn)技術(shù)獲取圖像，如使用常規(guī)照相機(jī)或使用上面論述的成像系統(tǒng)100。請(qǐng)注意，圖像包含需要解碼的一個(gè)符號(hào)或多個(gè)符號(hào)，其中根據(jù)本發(fā)明對(duì)多個(gè)符號(hào)進(jìn)行同時(shí)解碼或順序解碼。
下一步驟304查找在步驟302中獲取的圖像內(nèi)的對(duì)象。例如，可以將對(duì)比區(qū)域視為要分析的對(duì)象。通常，圖像可能包含無(wú)效符號(hào)以及看起來(lái)像符號(hào)的對(duì)象，如污跡或外來(lái)標(biāo)記，筆跡，以及不包含編碼信息的其他符號(hào)。步驟304最好識(shí)別可能為符號(hào)或符號(hào)之一部分的感興趣的圖像內(nèi)的所有對(duì)象。通過(guò)使用已知的或經(jīng)過(guò)改進(jìn)的圖像處理或圖形分析技術(shù)來(lái)確定并評(píng)估對(duì)比區(qū)域，顏色，形狀等，實(shí)現(xiàn)上述處理。上述圖像分析技術(shù)是眾所周知的，并且可從市場(chǎng)上買到。可以區(qū)分符號(hào)內(nèi)的眾多對(duì)象的優(yōu)先次序或?qū)ζ渑判?，以便按特定順序進(jìn)行分析。例如，可以根據(jù)大小或形狀排列對(duì)象的次序，從而首先分析可能為有效符號(hào)的對(duì)象，而后分析可能不是有效符號(hào)的對(duì)象。
步驟306開(kāi)始分析在步驟304中識(shí)別的第一個(gè)對(duì)象。然而，可以同時(shí)分析步驟304識(shí)別的所有對(duì)象，如通過(guò)使用多個(gè)圖像分析系統(tǒng)或其他類似方法。步驟308查找正在分析的對(duì)象的邊或外邊界，對(duì)象如圖5所示的邊緣圖像200?？梢允褂糜糜诖_定對(duì)象的邊的任何技術(shù)。首選技術(shù)是使用確定直線的Hough變換。
例如，參照?qǐng)D8，在具有坐標(biāo)軸202和204的笛卡兒坐標(biāo)系中表示邊緣圖像200?？梢允褂米鴺?biāo)系以確定邊緣圖像200的某些形狀的相對(duì)位置，特別地，所用的圖像分析軟件可以使用坐標(biāo)系。然而，請(qǐng)注意，除笛卡兒坐標(biāo)系之外，可以使用任何其他坐標(biāo)系。步驟308最好識(shí)別邊緣圖像200的邊206，208，210和212。邊206，208，210和212定義邊緣圖像200的符號(hào)的外邊界。通過(guò)考慮在步驟308中確定的邊的交點(diǎn)，下一步驟310確定邊緣圖像200的角。正如在圖8中看到的那樣，邊206，208，210和212出現(xiàn)在點(diǎn)(1，1)，(1，9)，(9，9)和(9，1)，由此定義邊緣圖像200的角。
步驟312確定邊緣圖像200的數(shù)據(jù)單元的中心位置。在本發(fā)明的某一方式中，已知邊緣圖像200的尺寸時(shí)可以確定數(shù)據(jù)單元的中心。例如，如圖所示，可以確定邊緣圖像200是由8×8的數(shù)據(jù)單元矩陣組成的，其中數(shù)據(jù)單元具有邊206，208，210和212。因此，矩陣包括64個(gè)數(shù)據(jù)單元(每個(gè)數(shù)據(jù)單元為1×1)。在該坐標(biāo)系內(nèi)，64個(gè)數(shù)據(jù)單元中的每個(gè)單元均有一個(gè)能夠輕易確定的中點(diǎn)。亦即，每個(gè)單元的中點(diǎn)為該單元的每個(gè)坐標(biāo)軸之間的長(zhǎng)度的一半。參照?qǐng)D9，該圖顯示具有中點(diǎn)(1.5，1.5)的數(shù)據(jù)單元214。同時(shí)顯示具有中點(diǎn)(5.5，4.5)的另一個(gè)數(shù)據(jù)單元216。因此，在圖9中，利用十字表示邊緣圖像200的64個(gè)數(shù)據(jù)單元的每個(gè)單元的中點(diǎn)?？梢杂萌魏畏绞酱_定單元的中點(diǎn)，并且無(wú)需了解要解碼的感興趣的邊緣圖像或符號(hào)的尺寸。亦即，通過(guò)嘗試不同的矩陣配置反復(fù)重復(fù)過(guò)程300或其一部分，直至找到解答。通常，在本發(fā)明的某一方式中，重復(fù)該過(guò)程直至符號(hào)解碼。另外，上述技術(shù)可應(yīng)用于任何邊緣圖像或符號(hào)，并且不限于方矩陣。
類似步驟314確定該坐標(biāo)系內(nèi)的數(shù)據(jù)單元的角的相對(duì)位置。此外，就像確定數(shù)據(jù)單元的中點(diǎn)一樣，在該坐標(biāo)系內(nèi)可輕易確定數(shù)據(jù)單元的角。例如，數(shù)據(jù)單元214的角位于(1，1)，(1，2)，(2，2)和(2，1)。同樣，數(shù)據(jù)單元216的角位于(5，4)，(5，5)，(6，5)和(6，4)。
接著，步驟316確定特定數(shù)據(jù)單元是否包含邊，包括有效邊或無(wú)效邊。以下詳細(xì)描述確定所識(shí)別的邊的有效性。步驟316的目的是識(shí)別可能為邊的對(duì)象。參照?qǐng)D9，利用參考號(hào)數(shù)218標(biāo)識(shí)某個(gè)典型數(shù)據(jù)單元。數(shù)據(jù)單元218的中點(diǎn)位于(3.5，5.5)，其相鄰數(shù)據(jù)單元為220，222，224和226，其中點(diǎn)分別為(2.5，5.5)，(3.5，6.5)，(4.5，5.5)和(3.5，4.5)。在步驟316的最佳方式中，評(píng)估感興趣的數(shù)據(jù)單元的中點(diǎn)與相鄰數(shù)據(jù)單元的中點(diǎn)之間的點(diǎn)，以確定邊是否存在。例如，通過(guò)查看點(diǎn)(3，5.5)，(3.5，6)，(4，5.5)和(3.5，5)，確定數(shù)據(jù)單元218的邊。因此，可以識(shí)別數(shù)據(jù)單元218的邊228，230，232和234。最好為邊緣圖像200的每個(gè)數(shù)據(jù)單元重復(fù)上述處理，以便識(shí)別該邊緣圖像的所有數(shù)據(jù)單元的所有邊?？蓮囊曈X(jué)上或用圖形方式完成上述評(píng)估，最好使用眾所周知的圖像分析軟件完成處理。換句話說(shuō)，邊緣圖像200最好為數(shù)字格式，可使用公知的計(jì)算機(jī)化的圖像分析技術(shù)分析數(shù)字格式。
接著，步驟318為邊緣圖像的數(shù)據(jù)單元的每個(gè)角分配數(shù)值，可以利用該數(shù)字來(lái)消除無(wú)效邊。最好根據(jù)從特定角發(fā)出的邊的數(shù)目，為每個(gè)數(shù)據(jù)單元的每個(gè)角分配數(shù)值。根據(jù)本發(fā)明，可以確定一組數(shù)值，該數(shù)值可以標(biāo)識(shí)從其發(fā)出無(wú)效邊的特定角。請(qǐng)注意，為沒(méi)有發(fā)出邊的數(shù)據(jù)單元的角分配數(shù)值0或完全忽略，以便進(jìn)行分析。例如，為沿第一方向離開(kāi)角的邊分配數(shù)值1。為沿第二方向離開(kāi)角的邊分配數(shù)值2。為沿第三方向離開(kāi)角的邊分配數(shù)值4。以及為沿第四方向離開(kāi)角的邊分配數(shù)值8。為特定角分配以下數(shù)值，該數(shù)值為離開(kāi)特定角的邊的數(shù)值的總和。為了本申請(qǐng)的目的并為了舉例說(shuō)明，分別將上述方向稱為有關(guān)本申請(qǐng)之附圖的上、左、下、右方向。因此，參照?qǐng)D10，利用采用上述技術(shù)分配的數(shù)值標(biāo)記從其發(fā)出邊的數(shù)據(jù)單元的每個(gè)角。例如，數(shù)據(jù)單元218的角位于(3，5)，(3，6)，(4，6)和(4，5)。位于(3，5)的角包括沿向上方向離開(kāi)的邊(分配數(shù)值1)和沿向右方向離開(kāi)的邊(分配數(shù)值8)，因此為該角分配數(shù)值9。位于(3，6)的角包括沿向下方向離開(kāi)的邊(分配數(shù)值4)和沿向右方向離開(kāi)的邊(分配數(shù)值8)，因此為該角分配數(shù)值12。位于(4，6)的角包括沿向下方向離開(kāi)的邊(分配數(shù)值4)和沿向左方向離開(kāi)的邊(分配數(shù)值2)，因此為該角分配數(shù)值6。最后，位于(4，5)的角包括沿向下方向離開(kāi)的邊(分配數(shù)值4)，沿向左方向離開(kāi)的邊(分配數(shù)值2)，沿向上方向離開(kāi)的邊(分配數(shù)值1)，沿向右方向離開(kāi)的邊(分配數(shù)值8)，因此為該角分配數(shù)值15。如圖所示，由于邊緣圖像200包含全部有效邊，所以可以使用為邊緣圖像200的數(shù)據(jù)單元的角分配的每個(gè)數(shù)值來(lái)指示從其發(fā)出有效邊的有效角。亦即，在本發(fā)明的某一方式中，發(fā)出有效邊的角的數(shù)值至少包括3，5，6，9，10，12和15。
圖11表示邊緣圖像400，后者包含幾條無(wú)效邊，利用該圖解釋使用過(guò)程300的步驟318消除無(wú)效邊的方法。可以看到，第一條無(wú)效邊402離開(kāi)位于(5，7)的單元角，同時(shí)離開(kāi)位于(6，7)的單元角。由于在浮雕或地形圖形中該條邊不可見(jiàn)，所以確定邊402是無(wú)效的。另外，由于在特定編碼方式中不允許此種類型的邊，所以邊402稱作無(wú)效邊。因此，分別為單元角分配數(shù)值8和2。同樣，數(shù)值8和2標(biāo)識(shí)從其發(fā)出無(wú)效邊的角。為了確定特定邊是否是無(wú)效的，需要一并考慮相鄰角，如果兩個(gè)角都分配了無(wú)效數(shù)值，則確定兩個(gè)角的公共邊為無(wú)效邊。
圖11表示另一條典型無(wú)效邊404。正如參照邊402論述的那樣，在浮雕模式中邊404不可見(jiàn)。邊404為位于(5，5)的角和位于(5，4)的角的公共邊。因此，為位于(5，5)的角分配數(shù)值14，為位于(5，4)的角分配數(shù)值11。另外，舉例說(shuō)明分別為無(wú)效邊的邊406，408和410。邊406，408和410確定可以用來(lái)標(biāo)識(shí)無(wú)效邊的附加數(shù)值1，4，7和13。因此，在本發(fā)明的某一方式中，從其發(fā)出無(wú)效邊的角的數(shù)值至少包括1，2，4，7，8，11，13和14。
除上述方法之外，可使用另一項(xiàng)測(cè)試來(lái)消除步驟320內(nèi)的無(wú)效邊，即，識(shí)別發(fā)出奇數(shù)條邊的角。亦即，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)出奇數(shù)條邊的角表示錯(cuò)誤。參照?qǐng)D11，位于(2，4)，(3，4)，(5，4)，(5，5)，(5，7)，(6，7)，(7，6)，(7，7)的角發(fā)出奇數(shù)條邊。具體而言，位于(5，4)，(5，5)和(2，4)的角分別發(fā)出三條邊，剩余的其他無(wú)效邊的角發(fā)出一條邊。因此，如果邊是發(fā)出奇數(shù)條邊的角的公共邊，則確定該條邊是無(wú)效的。例如，位于(5，4)和(5，5)的角分別發(fā)出三條邊，并且具有公共邊404。因此，確定邊404是無(wú)效的。同樣，通過(guò)相同分析，確定邊402，406和408是無(wú)效邊。
在對(duì)符號(hào)或邊緣圖像(如邊緣圖像400)包含的信息進(jìn)行解碼前，為每個(gè)數(shù)據(jù)單元分配邏輯值或編碼。最好使用表示開(kāi)或關(guān)，黑或白之類的二進(jìn)制值，如二進(jìn)制值0和1。同樣，可以執(zhí)行另一個(gè)步驟322，該步驟掃描一行以便為每個(gè)數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值，然后執(zhí)行步驟324，該步驟掃描一列以便為每個(gè)數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值。參照?qǐng)D13，步驟322和324包括沿相反方向掃描，以提供更進(jìn)一步的糾錯(cuò)能力。請(qǐng)注意，可以按任意順序包括同時(shí)掃描行和列。請(qǐng)注意，可以在為單元分配二進(jìn)制值后的任何時(shí)候執(zhí)行解碼步驟326。例如，在掃描一行和/或一列后，執(zhí)行解碼步驟326(見(jiàn)圖7中的線條323)。此外，可以在為一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值的過(guò)程中執(zhí)行解碼步驟。
在步驟322中，首先沿邊緣圖像400的每一行的從左到右的方向掃描各行。最好為每個(gè)數(shù)據(jù)單元分配一個(gè)二進(jìn)制值，如0或1，以便創(chuàng)建帶有正確識(shí)別的數(shù)據(jù)單元的符號(hào)圖像400，隨后對(duì)數(shù)據(jù)單元解碼。分配數(shù)值的方法為，首先為某一行的第一個(gè)數(shù)據(jù)單元(最左邊的數(shù)據(jù)單元)分配一個(gè)初始值，如1。接著，根據(jù)相鄰數(shù)據(jù)單元之間是否有邊，為相鄰數(shù)據(jù)單元分配數(shù)值。如果有邊，則為相鄰單元分配與前一個(gè)數(shù)據(jù)單元的值相反的值。如果沒(méi)有邊，則為相鄰數(shù)據(jù)單元分配與前一個(gè)單元的值相同的值。例如，圖12表示此種掃描分配的二進(jìn)制值。在步驟322中，為了執(zhí)行從右到左的掃描，把二進(jìn)制值放在用于標(biāo)記每個(gè)數(shù)據(jù)單元的中點(diǎn)的十字的右下象限。也可以按相反方向，即每行從右到左的方向執(zhí)行掃描，并把數(shù)值放在用于標(biāo)記每個(gè)數(shù)據(jù)單元的中點(diǎn)的十字的右上象限。正如下面描述的那樣，在步驟324中，把沿從上到下方向掃描各列獲得的數(shù)值放在左上象限，把沿從下到上方向掃描各列獲得的數(shù)值放在左下象限。
例如，以下描述圖12所示的邊緣符號(hào)400的某一行，該行包含其中點(diǎn)為(5.5，1.5)，(5.5，2.5)，(5.5，3.5)，(5.5，4.5)，(5.5，5.5)，(5.5，6.5)，(5.5，7.5)和(5.5，8.5)的數(shù)據(jù)單元。將各數(shù)據(jù)單元分別標(biāo)記為A，B，C，D，E，F(xiàn)，G和H，以便引用。首先，為初始數(shù)據(jù)單元(即標(biāo)記為A的數(shù)據(jù)單元)分配數(shù)值1。接著，由于數(shù)據(jù)單元A和B之間有邊，所以為數(shù)據(jù)單元B分配與前一個(gè)數(shù)據(jù)單元的值相反的二進(jìn)制值，即0。此外，有數(shù)數(shù)據(jù)單元B和C之間有邊，所以為數(shù)據(jù)單元C分配二進(jìn)制值1。由于同樣原因，為數(shù)據(jù)單元D分配二進(jìn)制值0。由于數(shù)據(jù)單元D和E之間，E和F之間，F(xiàn)和G之間沒(méi)有邊，所以為數(shù)據(jù)單元E，F(xiàn)和G分配二進(jìn)制值0。最后，由于數(shù)據(jù)單元G和H之間有邊，所以為數(shù)據(jù)單元H分配二進(jìn)制值1。
最好通過(guò)按上述方式沿兩個(gè)方向掃描各行為所有單元分配二進(jìn)制值。因此，對(duì)于從右到左掃描和從左到右掃描，把生成的二進(jìn)制值放在用于標(biāo)記每個(gè)數(shù)據(jù)單元之中點(diǎn)的十字的右上象限和右下象限，圖12表示邊緣圖像400的二進(jìn)制值。同時(shí)，就像邊緣圖像400的行掃描一樣，掃描邊緣圖像的每一列并分配二進(jìn)制值。因此，對(duì)于從上到下掃描和從下到上掃描，把生成的各列的二進(jìn)制值放在用于標(biāo)記每個(gè)數(shù)據(jù)單元之中點(diǎn)的十字的左上象限和左下象限。
接著，通過(guò)分析步驟322和324的四次掃描分配的二進(jìn)制值，步驟336確定每個(gè)數(shù)據(jù)單元的二進(jìn)制值。該分析包括考慮四次掃描的凈值。例如，參照?qǐng)D12的數(shù)據(jù)單元A，為單元A分配的二進(jìn)制值的凈值為4(1+1+1+1)。每次掃描均為該單元分配數(shù)值1。換句話說(shuō)，單元A的二進(jìn)制值全部為1，因?yàn)樗袙呙枋且恢碌摹Ｒ虼?，利用步驟322和324的四次掃描的凈值為4表示可以為該數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值1。同樣，四次掃描中的每次掃描均為數(shù)據(jù)單元B分配二進(jìn)制值0。因此，由于同樣原因，利用四次掃描的凈值為0表示可以為該數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值0。在步驟336確定所有數(shù)據(jù)單元的二進(jìn)制值后，執(zhí)行步驟326，步驟326根據(jù)在步驟336中分配的二進(jìn)制值對(duì)邊緣圖像解碼。如果邊緣圖像成功解碼，則在步驟328中進(jìn)行判斷以保存信息，然后轉(zhuǎn)到步驟330，步驟330考慮步驟304是否識(shí)別了更多對(duì)象。如果有更多對(duì)象需要考慮，則過(guò)程300轉(zhuǎn)到步驟332，開(kāi)始根據(jù)本發(fā)明分析下一個(gè)對(duì)象。如果沒(méi)有其他對(duì)象需要分析，則該過(guò)程在步驟334結(jié)束。請(qǐng)注意，如果不能對(duì)邊緣圖像解碼，則該過(guò)程進(jìn)行到步驟330，以考慮其他對(duì)象或重新嘗試解碼。例如，利用不同閾值重新嘗試解碼，以便對(duì)信息進(jìn)行解碼。
至于四次掃描為圖12所示的邊緣圖像400的所有單元分配的二進(jìn)制值，請(qǐng)注意，圖12的邊緣圖像400不包含無(wú)效邊。同樣，利用帶有幾條無(wú)效邊(邊402，404，406，408和410)的圖14表示圖12的邊緣圖像400，以便解釋利用步驟322和324的掃描為邊緣圖像的單元分配二進(jìn)制值的方法，其中利用二進(jìn)制值對(duì)邊緣圖像進(jìn)行解碼。將若干數(shù)據(jù)單元標(biāo)記為I，J，K，L和M，以便引用。同時(shí)，圖14表示步驟322和324的四次掃描分配的二進(jìn)制值。首先，為步驟322和324的四次掃描分配的二進(jìn)制值的凈值為4的數(shù)據(jù)單元(見(jiàn)單元I)分配二進(jìn)制值1。同時(shí)，為凈值為0的單元分配二進(jìn)制值0(見(jiàn)單元L)單元的凈值為1或3表示四次掃描中有三次掃描知道該單元的正確二進(jìn)制值。換句話說(shuō)，知道行或列之一而不是二者的兩次掃描(正向和反向)的正確二進(jìn)制值。例如，參照?qǐng)D14中標(biāo)記為M的單元，為單元M分配凈值1。在從上到下的列掃描中分配二進(jìn)制值0，而從下到上的掃描與其不一致，分配二進(jìn)制值1。然而，從右到左和從左到右的掃描一致，分配二進(jìn)制值0。因此，由于四次掃描中有三次掃描分配了二進(jìn)制值0，所以為該單元分配二進(jìn)制值0，用于對(duì)邊緣圖像400解碼。對(duì)具有凈值3的單元進(jìn)行相同分析。例如，標(biāo)記為J的單元具有凈值3，可以分配二進(jìn)制值1，因?yàn)樗拇螔呙柚杏腥螔呙璺峙涠M(jìn)制值1。最后，單元的凈值為2表示沿行和列的相反方向的掃描不一致。因此，不能為此類單元分配二進(jìn)制值，可以標(biāo)記為未知。例如，標(biāo)記為K的單元具有凈值2，可以標(biāo)記為未知。
請(qǐng)注意，如果僅僅執(zhí)行從上到下的列掃描和從左到右的行掃描，可能為單元K錯(cuò)誤分配二進(jìn)制值0(應(yīng)為單元K分配二進(jìn)制值1)。通常，由于把單元標(biāo)記為未知比錯(cuò)誤標(biāo)記單元更可取，所以執(zhí)行四次掃描提供的信息足以為某些單元分配正確的二進(jìn)制值，特別是存在無(wú)效邊時(shí)，足以將其他單元標(biāo)記為未知。因此，能夠最小化或消除為單元分配錯(cuò)誤的二進(jìn)制值。
詳細(xì)說(shuō)明書(shū)闡述本文描述的本發(fā)明的眾多特征和優(yōu)點(diǎn)。然而，應(yīng)該理解，盡管本文舉例說(shuō)明了本發(fā)明的特定形式或?qū)嵤┓绞剑强梢宰龀霭ㄐ螤钚薷暮筒考帕性趦?nèi)的各種修改而并不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.根據(jù)浮雕模式確定符號(hào)的特征的方法，浮雕模式的數(shù)據(jù)單元有至少一條可辨識(shí)的邊，浮雕模式表示編碼信息，該方法包括以下步驟確定浮雕模式的可辨識(shí)的邊的存在，編輯代表可辨識(shí)的邊在內(nèi)的邊緣圖像的信息；通過(guò)邊緣分析至少一條可辨識(shí)的邊，驗(yàn)證邊緣圖像的有效性；以及確定邊緣圖像的符號(hào)的數(shù)據(jù)單元，以便對(duì)符號(hào)進(jìn)行解碼，從而提供該符號(hào)的浮雕模式內(nèi)的編碼信息。
2.權(quán)利要求1的方法，其中確定浮雕模式的可辨識(shí)邊的存在的步驟包括利用成像設(shè)備對(duì)符號(hào)的浮雕模式成像。
3.權(quán)利要求2的方法，其中浮雕模式的成像處理包括將光線斜射到浮雕模式上。
4.權(quán)利要求3的方法，其中浮雕模式的成像處理還包括利用反射光的色差確定可辨識(shí)邊的存在。
5.權(quán)利要求1的方法，其中驗(yàn)證步驟包括為眾多可辨識(shí)邊的交點(diǎn)分配用來(lái)表示可辨識(shí)邊的有效性的符號(hào)值。
6.權(quán)利要求5的方法，其中符號(hào)值包括數(shù)值。
7.權(quán)利要求6的方法，其中為眾多可辨識(shí)邊的交點(diǎn)分配的表示可辨識(shí)邊的有效性的數(shù)值，是以構(gòu)成眾多可辨識(shí)邊的交點(diǎn)的可辨識(shí)邊的數(shù)目為基礎(chǔ)的。
8.權(quán)利要求6的方法，其中驗(yàn)證步驟包括根據(jù)為可辨識(shí)邊的第一交點(diǎn)分配的數(shù)值驗(yàn)證可辨識(shí)邊的有效性，第一交點(diǎn)包括要驗(yàn)證的可辨識(shí)邊。
9.權(quán)利要求8的方法，其中驗(yàn)證步驟還包括根據(jù)為可辨識(shí)邊的第二交點(diǎn)分配的數(shù)值驗(yàn)證可辨識(shí)邊的有效性，第二交點(diǎn)包括要驗(yàn)證的可辨識(shí)邊。
10.權(quán)利要求1的方法，其中驗(yàn)證步驟包括通過(guò)確定從眾多可辨識(shí)邊的第一交點(diǎn)發(fā)出的可辨識(shí)邊的數(shù)目，驗(yàn)證可辨識(shí)邊的有效性，第一交點(diǎn)包括要驗(yàn)證的可辨識(shí)邊。
11.權(quán)利要求10的方法，其中驗(yàn)證步驟還包括通過(guò)確定從眾多可辨識(shí)邊的第二交點(diǎn)發(fā)出的可辨識(shí)邊的數(shù)目，驗(yàn)證可辨識(shí)邊的有效性，第二交點(diǎn)包括要驗(yàn)證的可辨識(shí)邊，并且第二交點(diǎn)與可辨識(shí)邊的第一交點(diǎn)相鄰。
12.權(quán)利要求1的方法，其中確定數(shù)據(jù)單元的步驟包括為至少一個(gè)數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值，以便對(duì)符號(hào)解碼。
13.權(quán)利要求12的方法，其中分配的二進(jìn)制值包括0或1。
14.權(quán)利要求12的方法，其中分配的二進(jìn)制值包括黑或白。
15.權(quán)利要求12的方法，其中分配的二進(jìn)制值包括開(kāi)或關(guān)。
16.權(quán)利要求12的方法，其中確定數(shù)據(jù)單元的步驟包括沿第一方向掃描邊緣圖像，以便為至少一個(gè)數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值。
17.權(quán)利要求16的方法，其中第一方向包括邊緣圖像的行。
18.權(quán)利要求17的方法，其中沿從左到右的方向掃描各行以便為至少一個(gè)數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值，同時(shí)沿從右到左的方向掃描各以便為至少一個(gè)數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值。
19.權(quán)利要求18的方法，其中確定數(shù)據(jù)單元的步驟還包括沿第二方向掃描邊緣圖像，以便為沿第一方向掃描的至少一個(gè)數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值。
20.權(quán)利要求19的方法，其中第二方向包括邊緣圖像的列。
21.權(quán)利要求20的方法，其中沿從上到下的方向掃描各列以便為至少一個(gè)數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值，同時(shí)沿從下到上的方向掃描各列以便為至少一個(gè)數(shù)據(jù)單元分配二進(jìn)制值。
22.權(quán)利要求21的方法，其中分析為至少一個(gè)數(shù)據(jù)單元分配的眾多二進(jìn)制值，以確定至少一個(gè)數(shù)據(jù)單元的單一二進(jìn)制值。
23.權(quán)利要求12的方法還包括以下步驟，根據(jù)分配的二進(jìn)制值對(duì)邊緣圖像進(jìn)行解碼，以提供該符號(hào)內(nèi)的編碼信息。
24.根據(jù)浮雕模式讀取符號(hào)的特征的裝置，浮雕模式具有至少一條可辨識(shí)的邊并表示編碼信息，該裝置包括用于讀取反射的光圖像并根據(jù)浮雕模式的反射光線創(chuàng)建邊緣圖像的裝置；以及用于驗(yàn)證邊緣圖像的可辨識(shí)邊的有效性的裝置，該裝置根據(jù)浮雕模式確定符號(hào)的數(shù)據(jù)單元，以便對(duì)該符號(hào)進(jìn)行解碼，從而提供浮雕模式內(nèi)的編碼信息。
25.權(quán)利要求24的裝置，作為包括光源的系統(tǒng)的一部分，光源能夠至少部分照射浮雕模式，從而能夠讀取至少一條可辨識(shí)邊。
26.權(quán)利要求24的裝置，其中用于讀取反射光圖像并創(chuàng)建邊緣圖像的裝置包括一個(gè)閱讀器。
27.權(quán)利要求26的裝置，其中閱讀器包括至少一個(gè)傳感器，傳感器能夠讀取浮雕模式的至少一部分反射光。
28.權(quán)利要求27的裝置，其中閱讀器還包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)指令集并且存儲(chǔ)需要解碼的圖像。
29.權(quán)利要求27的裝置，其中閱讀器還包括一個(gè)中央處理器，用于控制解碼算法以分析邊緣圖像。
30.權(quán)利要求27的裝置，其中閱讀器還包括一個(gè)成像設(shè)備，用于將讀取的反射光圖像轉(zhuǎn)換為眾多電信號(hào)。
31.權(quán)利要求28的裝置，其中成像設(shè)備包括電荷耦合器件。
32.權(quán)利要求28的裝置，其中成像設(shè)備包括CMOS成像設(shè)備。
全文摘要
提供對(duì)諸如二維浮雕成形符號(hào)之類的符號(hào)，特別是符號(hào)內(nèi)的許多數(shù)據(jù)單元的一條或多條邊為至少部分可辨識(shí)的邊的符號(hào)，進(jìn)行成像并解碼的方法和裝置。在本發(fā)明的某一方式中，根據(jù)浮雕模式確定符號(hào)圖像，浮雕模式代表編碼信息并且包括至少一條可辨識(shí)邊。通常，確定浮雕模式的邊并通過(guò)對(duì)確定的邊進(jìn)行邊緣分析驗(yàn)證確定的邊的有效性，可以確定符號(hào)圖像?？?以確定至少部分表示浮雕模式中的編碼信息的符號(hào)圖像的數(shù)據(jù)單元，從而對(duì)符號(hào)圖像進(jìn)行解碼，以提供浮雕模式內(nèi)的編碼信息。
文檔編號(hào)G06K17/00GK1679045SQ03820065
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月8日
發(fā)明者邁克爾·克理斯琴 申請(qǐng)人:威泰克公司