專利名稱：表面識別系統(tǒng)和方法、具有識別編碼圖案的物品及用于讀取該物品的編碼讀取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于識別表面的系統(tǒng)和方法，更具體地說，涉及通過由識別編碼圖案而引起的光調(diào)制(light modulation)讀取在表面上形成的識別編碼圖案來識別表面的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明還涉及具有識別編碼圖案的物品和用于讀取該物品的編碼讀取裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)和/或消費產(chǎn)品的應(yīng)用中，需要一些電子裝置來檢測三維物品的不同面以達到識別和/或自動分類的目的，例如識別瓦片(tile)的兩個面，或識別立方體的六個獨立面等等。RFID(射頻識別)技術(shù)可以用于識別物品的不同面。在RFID方法中，可以把帶 閱讀器/解碼器讀取在每個面上的RFID數(shù)據(jù)芯片和對在每個面上的RFID數(shù)據(jù)芯片進行解碼?；蛘?，可以將條形碼標簽(每個條形碼標簽均具有不同的條形碼)貼于表面，并且可以使用條形碼掃描儀讀取貼在表面上的條形碼以進行識別。使用RFID方法需要在物品的每個表面上設(shè)置獨立的RFID數(shù)據(jù)芯片，因此使用RFID技術(shù)的成本比較高。另外，需要機械裝配才能夠?qū)?shù)據(jù)芯片放置在每一個面上，因此有可能在裝配過程中出現(xiàn)錯誤。例如，可能把數(shù)據(jù)芯片錯誤地放置在不正確的表面上，更不要說機械裝配的額外人工成本。同樣地，對于條形碼標簽技術(shù)，需要將條形碼標簽貼在表面上。同樣地，這需要額外的裝配過程，導(dǎo)致成本增加，而且有可能會出現(xiàn)錯誤，更不要說其它問題，例如條形碼標簽比較容易從表面撕下，使得識別無法進行。此夕卜，條形碼是數(shù)據(jù)的光學機器可讀表示(optical machine-readabler印resentation)，其表示貼上該條形碼的物品的數(shù)據(jù)。一般地，條形碼以不同寬度和間距的黑白平行線來表示數(shù)據(jù)。當物品的表面印上條形碼，物品顯得不太美觀。因此有需要提供一種用于識別表面的新技術(shù)，其可以降低成本且避免錯誤以提高讀取編碼的精確度。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述的需要，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種三維識別編碼圖案，其不會被撕下且可使用或制成各種顏色。本發(fā)明的另一個目的是提供一種識別編碼圖案，其在結(jié)構(gòu)和操作上具有額外的優(yōu)點。本發(fā)明的這些和其它目的和優(yōu)點通過提供一種表面識別系統(tǒng)來達到，該表面識別系統(tǒng)包括至少一個識別編碼圖案，該識別編碼圖案包括在第一表面的編碼區(qū)上形成的多個凹部、通孔和/或凸起，該識別編碼圖案配置成與所述第一表面或者第二表面相對應(yīng)；以及用于讀取所述識別編碼圖案的編碼讀取裝置，該編碼讀取裝置能夠向所述編碼區(qū)發(fā)射光線、接收從所述編碼區(qū)反射的反射光線從而根據(jù)該多個凹部、通孔和/或凸起中每一個的反射光線的量讀出識別編碼圖案，以及顯示所述識別編碼圖案與所述第一表面或所述第二表面之間的對應(yīng)關(guān)系。較佳地，所述凹部、通孔和/或凸起呈矩形并且設(shè)置成互相平行。在本發(fā)明的一個實施方案中，所述識別編碼圖案根據(jù)編碼算法識別與表面特征相關(guān)的信息。該信息選自由以下組成的組材料、顏色、方向、圖形、數(shù)字和文字。一般來說，所述編碼區(qū)設(shè)在第一表面的邊緣上。光線可選自由以下組成的組紅外線、紅光、白光和/或藍光。

紅外線光耦合器可以用作編碼讀取裝置。所述多個凹部、通孔和/或凸起中每一個表示二進制碼“I”或“O”。該識別編碼圖案包括起始位和結(jié)束位。本發(fā)明的第二個方面涉及一種識別表面的方法，該方法包括在第一表面的編碼區(qū)上提供識別編碼圖案，該識別編碼圖案包括在所述編碼區(qū)上形成的多個凹部、通孔和/或凸起；向所述編碼區(qū)發(fā)射光線，使得部分光線從所述編碼區(qū)反射；接收所述反射光線從而根據(jù)該多個凹部、通孔和/或凸起中每一個的反射光線的量讀出所述識別編碼圖案；以及顯示所述識別編碼圖案與所述第一表面或者與第二表面之間的對應(yīng)關(guān)系。本發(fā)明的第三個方面涉及一種具有至少一個表面的物品，該表面包括形成有至少一個識別編碼圖案的編碼區(qū)，該識別編碼圖案包括多個凹部、通孔和/或凸起，其中所述識別編碼圖案配置成與至少一個表面相對應(yīng)。本發(fā)明的第四個方面涉及一種用于讀取上述物品的識別編碼圖案的編碼讀取裝置，該編碼讀取裝置包括殼體；電源；與電源電連接的電路；發(fā)射光線和檢測反射光線的量的器件，該器件與該電路操作連接；至少一個安裝在所述殼體上的通道，用于引導(dǎo)所述物品運動使得所述發(fā)射和檢測器件掃描所述編碼區(qū)；至少一個與所述至少一個通道連接以容納所述物品的保持器；其中所述發(fā)射和檢測器件能夠向所述編碼區(qū)發(fā)射光線，接收和檢測從所述編碼區(qū)反射的反射光線，將信號傳送到所述電路作進一步處理，從而根據(jù)所述多個凹部、通孔和/或凸起中每一個的反射光線的量讀出識別編碼圖案，所述識別編碼圖案表示與一表面的對應(yīng)關(guān)系。在本發(fā)明的一個實施方案中，該發(fā)射和檢測器件是紅外線光耦合器。所述編碼讀取裝置的殼體上設(shè)有蓋子。電源是電池和/或適當?shù)腁C-DC電源。本發(fā)明提供了一種通過調(diào)制光反射來檢測和/或識別三維物品的表面和/或不同面的替換方案和技術(shù)，例如調(diào)制在表面上的三維識別編碼圖案直接從該表面反射的紅外線，使得可以用便宜的紅外線閱讀器/解碼器來讀取編碼圖案和對編碼圖案進行解碼，以識別物品的表面和/或不同面，無需為此安裝額外的電子電路和/或作進一步的表面處理，例如在表面進行印刷和/或標簽。根據(jù)本發(fā)明，當形成或制造物品時便將編碼圖案嵌入到物品的表面上，因此，對任何額外的部件和/或裝配的需要減至最少和/或甚至排除這樣的需要，這不僅降低了生產(chǎn)成本，更重要的是它可以消除采用上述方案時在裝配期間出現(xiàn)的任何錯誤。與通常需要印刷黑白色條形碼的條形碼方法不同，本發(fā)明實際上可以采用任何顏色。本發(fā)明提供了一種技術(shù)方案，通過在表面上嵌入編碼圖案對來自該表面的反射光線的振幅和/或頻率進行調(diào)制。使用例如簡單的紅外線閱讀器/解碼器就可以讀取和譯解編碼圖案，從而實現(xiàn)識別、分類等目的。為了對本發(fā)明有更好的理解，現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明及其實施方案作詳細描述。

附圖簡述圖IA示出了物品的平滑平面，在該平面上沒有形成識別編碼圖案。圖IB示出了使用紅外線光耦合器電掃描通過圖IA的表面時電信號的波形。圖2A示出了圖IA的表面具有矩形槽。圖2B示出了使用紅外線光耦合器電掃描通過圖2A的表面時電信號的波形。圖3A示出了一個塑料塊的表面，在該塑料塊的表面上形成根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的識別編碼圖案。圖3B示出了使用紅外線光耦合器電掃描通過圖3A的表面時電信號的波形，其中示出了最前兩個電脈沖之間的時間差和最后兩個電脈沖之間的時間差。圖4示出了本發(fā)明的識別編碼圖案的一些例子。圖5示出了按照本發(fā)明構(gòu)建的讀卡器的透視圖。圖6示出了圖5的讀卡器的正視圖。圖7A示出了游戲卡的一個表面的透視圖，在該表面的編碼區(qū)形成識別編碼圖案并且模制了字母“C”。圖7B示出了圖7A的游戲卡的另一個表面的透視圖，在該表面的編碼區(qū)形成另一個識別編碼圖案并且模制了字母“D”。圖8示出了本發(fā)明的讀卡器的正視圖，該讀卡器具有四個信道，允許讀取四張游戲卡。圖9A示出了在屏幕中顯示的游戲界面，結(jié)合本發(fā)明的游戲卡和讀卡器一起操作該游戲界面。圖9B示出了本發(fā)明的讀卡器的例子，其中準備將一張游戲卡插入到讀卡器的通道中。圖IOA示出了在屏幕中顯示的第二游戲界面，結(jié)合本發(fā)明的游戲卡和讀卡器一起操作該第二游戲界面。圖IOB示出了本發(fā)明的讀卡器，其中讀卡器的保持器接納了兩張游戲卡，并準備將一張游戲卡插入到讀卡器的通道中。

圖11是圖9A或圖IOA所示的文字游戲的流程圖。
具體實施例方式雖然以優(yōu)選的實施方案來說明和描述本發(fā)明，但本發(fā)明可以采用各種材料做成許多不同的配置、大小、和形式。當光源指向一個表面時，無論是金屬和/或塑料表面，都會從該表面反射一部分的光。光反射的量取決于該表面的物理性質(zhì)。一般來說，沒有光澤的或顏色較深的表面反射較少光，有光澤的和/或顏色較淺的表面反射較多光。如果將光接收傳感器諸如光電晶體管和/或光電二極管靠近該表面并用光源將光發(fā)射到該表面上，所述光接收傳感器可以接收從該表面反射的光。由光接收傳感器接收到的光的量基本上與傳感器和該反射表面之間的距離成正比例，也與該表面的光反射性質(zhì)諸如顏色和光澤度成正比例。只要傳感器不是與表面直接接觸從而阻擋所有反射光到達傳感器，或者光傳感器與表面相距太遠使得太少光或沒有光到達傳感器以引起響應(yīng)，當向表面發(fā)射光時，都有部分光反射。

如現(xiàn)有技術(shù)所知，較明亮的顏色諸如白色和黃色相對于較深的顏色諸如深藍色和紫色反射更多光，高光澤度的加工面比沒有光澤的加工面反射更多光。圖IA示出了一塊約2毫米厚的平的塑料物品，該物品的表面I是平滑的且沒有凹部或凸起。圖IB示出了當發(fā)射光線和檢測反射光線的量的器件，例如紅外線光耦合器，通電后用來發(fā)射光并掃描通過塑料表面I時，與從這平的塑料表面反射的光相對應(yīng)的電信號。在圖IB中，垂直軸代表電壓(以任意單位表不)，實際上，電壓可在例如500mV的水平；水平軸代表當光在物品的表面I上行進的時間(也以任意單位表示)，可以是大約10-20ms。圖IB顯示，當紅外線光耦合器靠近塑料表面并掃描通過塑料表面時，光從該表面反射，在紅外線光耦合器的輸出產(chǎn)生正向脈沖。在圖IB中，平滑表面的電壓信號可被視為二進制常數(shù)“I”或“O”。由于除了表面性質(zhì)諸如光澤度和顏色之外，從表面反射的光的量取決于該表面與傳感器之間的距離，當在上述物品的表面I上切割形成通孔3例如矩形通孔時(見圖2A)，在通孔3上沒有表面將光反射，故通孔3將反射很少光或沒有反射光。因此，當將紅外線光耦合器靠近并掃描通過這帶有通孔的表面時，表面I的通孔3將使紅外線反射的電信號產(chǎn)生波幅調(diào)制(如圖2B所示)。即，通孔3使平滑表面的電壓信號凹陷，該凹陷的電壓信號可被視為二進制值“ 0 ”或反之亦然。鑒于在某些應(yīng)用中，在表面上鑿開一個或多個通孔可能不太美觀，因此，作為替換，可以在表面上設(shè)置凸起(或峰丘)和/或凹槽(見圖3A)。當紅外線光耦合器靠近并掃描通過帶有峰丘和/或凹槽2的表面I時，在表面I上的峰丘和/或凹槽2可以有效地調(diào)制表面與傳感器之間的反射距離。對于凹槽2的情況，平的表面與傳感器之間的距離較小，因此平的表面會反射更多光，而凹槽2因為與表面有較大的反射距離也即與傳感器之間存在較大的反射距離，因此凹槽2反射較少光。由于在表面上設(shè)置了凹槽，因此在表面上的這種反射距離的變化將對紅外線光耦合器輸出作出調(diào)制(如圖3B所示)。這也適用于在表面上形成凸起的情況。采用上述通過在表面I上設(shè)置通孔3和/或凹槽2來調(diào)制光反射，就可以在該表面上形成三維編碼圖案對該表面進行編碼，從而可應(yīng)用在識別或類似的目的。
例如，可以在物品的表面I上形成由10條尺寸相同的矩形凹槽構(gòu)成的10位數(shù)字編碼圖案。在這實施方案中，物品是圖3A所示的塑料卡，每條凹槽2表示一位，當使用紅外線光耦合器掃描通過編碼圖案的編碼區(qū)時會產(chǎn)生如圖3B所示的波形凹陷。從圖3B所示的波形可以觀察到，由于掃描動作的慣性和加速，連續(xù)電脈沖之間的間距隨時間而變化，這表示波形除了有波幅調(diào)制之外，也存在頻率調(diào)制。如圖所示，最前兩個連續(xù)電脈沖之間的間距是3. 6毫秒，而最后兩個連續(xù)電脈沖之間的間距為3. 0毫秒。S卩，圖3B從左至右，兩個連續(xù)電脈沖之間的時間差慢慢地縮小。如果需要的話，這信息可以用于確定掃描的速度。在又一個實施方案中，上述塑料卡/游戲卡的表面可以包含刻制的字母和/或數(shù)字。識別編碼圖案可以包括在該字母卡上，便于使用電子閱讀器對卡上的各個字母和/或數(shù)字進行電子識別。圖4示出了一些注塑成型的塑料字母數(shù)字卡，它們各帶有對應(yīng)于在卡上的不同字母和/或數(shù)字的10位識別編碼圖案。與傳統(tǒng)的印刷條形碼不同，卡被注塑成型時形成該10位編碼圖案，因此無需要使用任何額外的部件和/或裝配過程來形成編碼圖案。該嵌入式識別編碼圖案使用了 10位編碼，可以產(chǎn)生總共1024個編碼圖案。圖7A和圖7B示出了塑料游戲卡，在卡的頂面和底面上分別模制了字母“C”和“D”以及相對應(yīng)的嵌入式10位識別編碼圖案。應(yīng)當注意的是，如果需要的話，可以將“C”表面的編碼圖案配置成 對應(yīng)于“C”表面本身或?qū)?yīng)于“D”表面。參考圖7A和圖7B，由凹槽2或凸起形成的識別編碼圖案被設(shè)置在表面I的邊緣上，代表相反表面上的字母或數(shù)字，而不是形成該編碼圖案的表面上的字母或數(shù)字，以便于由讀卡器閱讀編碼圖案。這將會在下文作描述。以下描述一種交互式視頻文字游戲的產(chǎn)品應(yīng)用，其中結(jié)合直接表面光反射調(diào)制使用了上述識別編碼圖案。視頻文字游戲可以在顯示設(shè)備諸如電視機上顯示動物或物品的圖片或視頻文件。通常，視頻文字游戲可包括作為用戶界面裝置的字母數(shù)字鍵盤讓用戶輸入單詞和/或數(shù)字以在游戲中進行互動。使用本發(fā)明的在表面上形成的識別編碼圖案，可發(fā)展出替代的用戶界面裝置。例如，如圖4所示的字母數(shù)字塑料卡可以在游戲中作為輸入設(shè)備，而不是使用傳統(tǒng)的“qwerty”鍵盤輸入和/或拼寫單詞。圖5和圖6示出了在文字游戲中用來閱讀圖4的字母數(shù)字塑料卡的讀卡器。圖7A和圖7B是典型的帶有識別編碼圖案的字母數(shù)字塑料游戲卡，它們與讀卡器聯(lián)用。與本發(fā)明的塑料卡讀卡器聯(lián)用的多媒體交互式視頻文字游戲的原理和電子電路設(shè)計可參照本技術(shù)領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，因為不是本發(fā)明的要點，所以不會在本文中作詳細討論。圖7A和圖7B的字母數(shù)字塑料游戲卡可具有不同的嵌入式編碼圖案來表示塑料卡上相對應(yīng)的字母和/或數(shù)字。編碼圖案由多條在表面I上的凹槽2構(gòu)成。為了盡量減少成本，每張塑料卡的頂側(cè)面和底側(cè)面可以分別做成包括帶有對應(yīng)于編碼圖案的字母和/或數(shù)字。以下的表I示出了從A到Z的每張字母塑料卡和從0到9的每塊數(shù)字塊的二進制編碼分配的例子。較佳地，編碼圖案包括分別表示編碼的起始位和結(jié)束位的兩個凹槽或凸起。應(yīng)當注意的是，根據(jù)實際應(yīng)用，編碼圖案可具有不同含義。表ID
IOIOOIOOOOI
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0000010000O
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Y0000101010Z0000101011
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30000101110
40000110000
50000110001
60000110010I00001100118000011010090000110101
0 0000110110圖6示出了移走卡通道的蓋子30的讀卡器。如圖所示，在讀卡器上的四個卡通道的每一個的右下部分均設(shè)有狹口 60，紅外線光耦合器安裝在狹口 60的后面。狹口 60的設(shè)置是為了使紅外線光耦合器在識別編碼圖案經(jīng)過紅外線光耦合器時有效地讀取從該識別編碼圖案反射的紅外線。狹口的典型寬度比構(gòu)成編碼圖案的凹槽或凸起的反射面的寬度略窄。例如，在塑料游戲卡上的編碼圖案的凹槽或凸起的反射面的典型寬度是大約I毫米，那么允許讀卡器的紅外線光耦合器讀取編碼圖案的狹口可以是大約0. 8毫米。正常使用時，紅外線光耦合器隱藏在卡通道的蓋子30后面，這樣可以遮蔽來自環(huán)境的任何潛在的光干擾，以免影響到紅外線光耦合器。在所述示范性的讀卡器設(shè)計中，讀卡器設(shè)有4個卡通道10，每個卡通道均具有它自己的紅外線光耦合器。參考圖8，要拼寫單詞“DALE”，玩游戲的人分別找出塑料卡D、A、L和E并且順次將它們一個接一個放進卡通道中。如圖所示，當卡通過卡通道10向下滑落，卡會停留在它自己的卡保持器20中，可以由玩游戲的人隨時取出。在這個實施方案中，嵌入在卡的底面的識別編碼圖案對應(yīng)于在卡的頂面上模制的字母，當卡移動通過卡通道30并在移動之后停留在卡保持器20中，底面的編碼區(qū)經(jīng)過紅外線光耦合器時被掃描，而在頂面上的字母是可以看得見的。同樣地，嵌入在卡的頂面的識別編碼圖案對應(yīng)于在卡的底面上模制的字母。這樣的配置是配合讀卡器設(shè)計。容納了電子電路的塑料卡讀卡器可以具有與視頻顯示設(shè)備諸如電視機連接的視頻和音頻輸出插孔。將塑料卡讀卡器與電視機連接后把電源接通并開機，在電視機上就會顯示如圖9A所示的游戲菜單。在本實施方案中，菜單提供了兩個游戲選項，用戶可以從兩個不同的游戲，即游戲I和游戲2，選擇一個選項。要選擇特定的游戲來玩耍，用戶插入對應(yīng)于該游戲在電視機上顯示的數(shù)字的數(shù)字卡。例如，如圖9B所示，如果用戶想要玩游戲2，用戶必須找到數(shù)字2的數(shù)字卡并將數(shù)字卡放入在讀卡器的卡通道10中。數(shù)字卡由于重力向下滑落通過讀卡器的卡通道10，該數(shù)字卡就會經(jīng)過設(shè)置在卡通道中的紅外線光耦合器；在卡上形成的識別編碼圖案對紅外線反射產(chǎn)生波幅調(diào)制，通過狹口 60由紅外線光耦合器讀取，產(chǎn)生電編碼信號。來自紅外線光耦合器的編碼信號通過電子電路中簡單的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器饋入，然后將編碼信號輸入至讀卡器的電子電路中進行處理。當接收到編碼信號后，電子電路會檢查該編碼是否為有效的編碼。如果它是有效的編碼，此時，該編碼代表玩游戲的人選擇 了游戲2，電子電路會啟動游戲2開始玩游戲，相應(yīng)地顯示游戲內(nèi)容給玩游戲的人玩耍。例如，如圖IOA所示，游戲設(shè)備可以顯示貓的圖片或視頻文件，然后要求玩游戲的人拼寫這動物的單詞。如圖IOB所示，玩游戲的人需要找出字母卡并將它們放入并滑過游戲設(shè)備上相應(yīng)的卡通道。游戲設(shè)備的讀卡器可以讀取和識別在卡上的識別編碼圖案，并確定玩游戲的人拼寫單詞是否正確。然后，它可以提供視頻和/或音頻反饋，與玩游戲的人進行互動。圖11是用于上述視頻文字游戲的流程圖。在步驟100，游戲開始。在步驟101，用戶開啟電源以啟動游戲。在步驟102，顯示屏顯示游戲菜單或界面。在步驟103，讀卡器檢測是否有任何瓦片(即本發(fā)明的具有識別編碼圖案的塑料卡)被插入到卡輸入凹槽中。如果沒有插入卡，游戲回到步驟102。如果有插入卡，在步驟104，讀卡器檢測該卡是否I號卡。如果在步驟104檢測的卡是I號卡，游戲轉(zhuǎn)到步驟114，顯示屏會顯示字母和/或數(shù)字所對應(yīng)的視頻文件。在步驟115，讀卡器檢測是否有任何卡被輸入。如果沒有插入卡，游戲轉(zhuǎn)到步驟114。如果有插入卡，在步驟116，讀卡器讀取卡并在顯示屏顯示該卡的字母或數(shù)字。然后，在步驟117，游戲檢查插入的卡是否正確。如果卡是不正確，那么游戲轉(zhuǎn)到步驟114。如果卡是正確，在步驟118，游戲顯示正確輸入所對應(yīng)的視頻文件。然后，在步驟119，游戲會詢問用戶是否想要結(jié)束游戲，如果是，游戲轉(zhuǎn)到步驟102 ;如果否，游戲轉(zhuǎn)到步驟120，在該步驟中顯示對應(yīng)另一個字母和/或數(shù)字的視頻文件，然后轉(zhuǎn)到步驟115。如果在步驟104檢測的卡不是I號卡，游戲轉(zhuǎn)到步驟105，檢查插入的卡是否2號卡。如果不是2號卡，游戲轉(zhuǎn)到步驟107并顯示“卡輸入不正確”。如果是2號卡，游戲轉(zhuǎn)到步驟106，顯示游戲2的照片和/或視頻文件。然后，在步驟108，讀卡器檢測是否有任何本發(fā)明的塑料卡被插入。如果沒有插入卡，讀卡器重復(fù)步驟108的檢測。如果檢測到卡，游戲轉(zhuǎn)到步驟109，在該步驟讀卡器讀取卡并且在顯示屏顯示該卡的字母或數(shù)字。然后，在步驟110，游戲會檢查輸入的卡是否正確。如果卡是不正確，那么游戲轉(zhuǎn)到步驟108。如果卡是正確，在步驟111，游戲顯示正確輸入所對應(yīng)的視頻文件。然后，在步驟112，游戲會詢問用戶是否想要結(jié)束游戲，如果是，游戲轉(zhuǎn)到步驟102 ;如果否，游戲轉(zhuǎn)到步驟113，準備顯示另一個字母和/或數(shù)字對應(yīng)的視頻文件，然后轉(zhuǎn)到步驟108。
按照本發(fā)明，讀取在物品諸如塑料卡的表面上形成的識別編碼圖案的方法包括以下步驟在第一表面的編碼區(qū)上提供識別編碼圖案，該識別編碼圖案包括在所述編碼區(qū)上形成的多個凹部、通孔和/或凸起；向所述編碼區(qū)發(fā)射光線，使得部分光線從所述編碼區(qū)反射；接收所述反射光線從而根據(jù)該多個凹部、通孔和/或凸起中每一個的反射光線的量讀出所述識別編碼圖案；以及顯示所述識別編碼圖案與所述第一表面或者第二表面之間的對應(yīng)關(guān)系。綜上所述，本發(fā)明已提供了一種識別表面的新技術(shù)，該新技術(shù)具有出錯較少且勞動強度不大的優(yōu)點。雖然本文所述的實施方案是作為表面識別系統(tǒng)和相關(guān)裝置的示例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當意識到，本發(fā)明不應(yīng)限制于上述的實施方案。在不脫離 本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過結(jié)合公知常識會想象到許多其它可能的變型和修改，然而，這樣的變型和修改應(yīng)當落入本發(fā)明的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種表面識別系統(tǒng)包括 至少一個識別編碼圖案，該識別編碼圖案包括在第一表面的編碼區(qū)上形成的多個凹部、通孔和/或凸起，所述識別編碼圖案配置成與所述第一表面或者一第二表面相對應(yīng)；以及 用于讀取所述識別編碼圖案的編碼讀取裝置，所述編碼讀取裝置能夠向所述編碼區(qū)發(fā)射光線、接收從所述編碼區(qū)反射的反射光線從而根據(jù)所述多個凹部、通孔和/或凸起中每一個的反射光線的量讀出所述識別編碼圖案，以及顯示所述識別編碼圖案與所述第一表面或所述第二表面之間的對應(yīng)關(guān)系。
2.如權(quán)利要求I所述的表面識別系統(tǒng)，其特征在于，所述凹部、通孔和/或凸起呈矩形并且設(shè)置成互相平行。
3.如權(quán)利要求I所述的表面識別系統(tǒng)，其特征在于，所述識別編碼圖案用于識別與所述表面的特征相關(guān)的信息。
4.如權(quán)利要求3所述的表面識別系統(tǒng)，其特征在于，所述信息選自由以下組成的組材料、顏色、方向、圖形、數(shù)字和文字。
5.如權(quán)利要求3所述的表面識別系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)編碼算法識別所述信息。
6.如權(quán)利要求I所述的表面識別系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼區(qū)設(shè)在所述第一表面的邊緣上。
7.如權(quán)利要求I所述的表面識別系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼讀取裝置是紅外線光耦合器。
8.如權(quán)利要求I所述的表面識別系統(tǒng)，其特征在于，所述多個凹部、通孔和/或凸起中每一個表示二進制碼“ I”或“O”。
9.如權(quán)利要求I所述的表面識別系統(tǒng)，其特征在于，所述識別編碼圖案包括起始位和結(jié)束位。
10.一種用于識別表面的方法，該方法包括 在第一表面的編碼區(qū)上提供識別編碼圖案，所述識別編碼圖案包括在所述編碼區(qū)上形成的多個凹部、通孔和/或凸起； 向所述編碼區(qū)發(fā)射光線，使得部分光線從所述編碼區(qū)反射； 接收所述反射光線從而根據(jù)所述多個凹部、通孔和/或凸起中每一個的反射光線的量讀出所述識別編碼圖案；以及 顯示所述識別編碼圖案與所述第一表面或者一第二表面之間的對應(yīng)關(guān)系。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述凹部、通孔和/或凸起呈矩形并且設(shè)置成互相平行。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述識別編碼圖案用于識別與所述表面的特征相關(guān)的信息。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述信息選自由以下組成的組材料、顏色、方向、圖形、數(shù)字和文字。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，根據(jù)編碼算法識別所述信息。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述編碼區(qū)設(shè)在所述第一表面的邊緣上。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述光線是紅外線。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述多個凹部、通孔和/或凸起中每ー個表示ニ進制碼“I”或“O”。
18.ー種具有至少ー個表面的物品，該表面包括形成有至少ー個識別編碼圖案的編碼區(qū)，所述識別編碼圖案包括多個凹部、通孔和/或凸起，其中，所述識別編碼圖案配置成與至少ー個表面相對應(yīng)。
19.如權(quán)利要求18所述的物品，其特征在于，所述凹部、通孔和/或凸起呈矩形并且設(shè)置成互相平行。
20.如權(quán)利要求18所述的物品，其特征在于，所述識別編碼圖案用于根據(jù)編碼算法識別與所述表面的特征相關(guān)的信息。
21.如權(quán)利要求20所述的物品，其特征在于，所述信息選自由以下組成的組材料、顏色、方向、圖形、數(shù)字和文字。
22.如權(quán)利要求18所述的物品，其特征在于，所述編碼區(qū)設(shè)在所述第一表面的邊緣上。
23.ー種用于讀取如權(quán)利要求18所述的物品上的識別編碼圖案的編碼讀取裝置，包括 殼體； 電源； 與電源電連接的電路； 發(fā)射光線和檢測反射光線的量的器件，所述器件與所述電路操作連接； 至少ー個安裝在所述殼體上的的通道，用于引導(dǎo)所述物品運動使得所述發(fā)射和檢測器件掃描所述編碼區(qū)； 至少ー個與所述至少ー個通道連接以容納所述物品的保持器； 其中，所述發(fā)射和檢測器件能夠向所述編碼區(qū)發(fā)射光線，接收和檢測從所述編碼區(qū)反射的反射光線，將信號傳送到所述電路作進ー步處理，從而根據(jù)所述多個凹部、通孔和/或凸起中每ー個的反射光線的量讀出所述識別編碼圖案，所述識別編碼圖案表示與表面的對應(yīng)關(guān)系。
24.如權(quán)利要求23所述的編碼讀取裝置，其特征在干，所述發(fā)射和檢測器件是紅外線光率禹合器。
25.如權(quán)利要求23所述的編碼讀取裝置，其特征在干，在所述編碼讀取裝置的所述殼體上設(shè)有蓋子。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種表面識別系統(tǒng)，該表面識別系統(tǒng)包括至少一個識別編碼圖案，該識別編碼圖案包括在第一表面的編碼區(qū)上形成的多個凹部、通孔和/或凸起，該識別編碼圖案配置成與所述第一表面或者第二表面相對應(yīng)；以及用于讀取所述識別編碼圖案的編碼讀取裝置，該編碼讀取裝置能夠向編碼區(qū)發(fā)射光線、接收從所述編碼區(qū)反射的反射光線從而根據(jù)該多個凹部、通孔和/或凸起中每一個的反射光線的量讀出所述識別編碼圖案，以及顯示所述識別編碼圖案與所述第一表面或所述第二表面之間的對應(yīng)關(guān)系。本發(fā)明還涉及一種識別表面的方法、具有識別編碼圖案的物品和讀取該物品的編碼讀取裝置。
文檔編號G06K7/10GK102682260SQ20111030824
公開日2012年9月19日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月14日
發(fā)明者劉炳祥 申請人:劉炳祥