可提供信息的点码图案及其译码方法与影像处理装置 【技术领域】
本发明关于一种点码图案，特别是关于一种呈菱形区域分布的点码图案。
背景技术
有关于点码图案(Coding pattern)以及点码群图案的习知技艺，可以从日本发明专利公开号特开2007-11890、美国发明专利公开号US2007/026547、中国台湾新型专利申请案号第094205159号、美国发明专利公开号US2003/011164、美国发明专利公开号US2006/0007255等获得了解。
图1显示习知点码图案与习知点码群图案的范例。习知点码图案10的所有记号(Mark)10a是采用方形排列，同时，所有习知点码图案10一起排列，亦是排列成一个方形形状的习知点码群图案1。
图2显示习知方形排列点码图案的范例，在图2的习知点码图案10中，16个作为定位的记号(其标示为“●”)，与3个作为方向的记号(其标示为“▲”)，13个作为信息的记号(其标示为)，因此，有效记号的比例为40％，即13/(16+3+13)＝40％。
图3显示习知方形排列点码图案的另一范例，在图3的点码图案中，7个作为定位的记号(其标示为“●”)，9个作为信息的记号(其标示为)，因此，有效记号的比例为56％，即9/(7+9)＝56％。
本发明的发明人有鉴于习知点码图案的习知布码方式所达到有效记号的比例值仍有提升的必要性，因而亟思发明改良一种呈菱形区域分布的点码图案，能够有效提升有效记号的比例值。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种点码图案，能够有效提升有效记号的比例值。
本发明的另一目的在于提供一种用于点码图案的译码方法，能够译码出呈菱形区域分布的点码图案的每个信息点所代表的信息码。
本发明的再一目的在于提供一种处理点码图案的影像处理装置，能够处理呈菱形区域分布的点码图案，以及输出点码图案的每个信息点所代表的信息码。
为达成本发明的目的，本发明提供一种可提供信息的点码图案，分布于一菱形区域中，包括：复数个虚拟格点，分别位于复数条第一虚拟线与复数条第二虚拟线的复数个交会点，其中该些第一虚拟线与该菱型区域的其中一条对角线平行；以及复数个信息点，分别设置于该些虚拟格点所形成的区域中，其中各该信息点代表至少两个值的其中之一。
本发明还提供一种可提供信息的点码图案，分布于一菱型区域中，包括：复数个虚拟格点，分别位于复数条第一虚拟线与复数条第二虚拟线的复数个交会点，其中该些第一虚拟线与该菱型区域的其中一条对角线平行；以及复数个信息点，分别设置于对应的该虚拟格点的周围，其中各该信息点代表至少两个值的其中之一。
为达成本发明的另一目的，本发明提供一种点码图案的数据读取方法，包括下列步骤：从一点码图案寻找复数个定位点；根据该些定位点定义一菱形区域，其中该菱形区域至少包括复数个信息点；由该菱形区域定义出复数个虚拟格点，其中该些虚拟格点的位置与复数条第一虚拟线与复数条第二虚拟线的交会点相同，且其中该些第一虚拟线与该些第二虚拟线分别与该菱形区域的两对角线平行；以及根据该些虚拟格点与该些信息点的位置，定义该些信息点所代表至少两个值的其中之一，藉此获得该各点码图案所表示的信息。
为达成本发明的再一目的，本发明提供一种处理点码图案的影像处理装置，是用来处理如上所述的点码图案，该影像处理装置包括：一第一装置，用于光学读取该点码图案，以及用于将光学读取后的该点码图案转换成对应的数字讯号；一第二装置，连接于该第一装置，以及是用于依据该数字讯号而执行下列程序：在该点码图案地复数个记号中，寻找并决定出复数个定位记号；在该点码图案的该些记号中，寻找并决定出至少一个以上的方向记号；在该点码图案的该些记号中，寻找并决定出该些信息点，以及，依据各个该信息点所在位置，判断其代表的值。
为能对本发明的构造、特征及其使用功效有更深一层的认识与了解，兹举较佳的可行实施例并配合图式详细说明如下：
【附图说明】
图1显示习知点码图案与习知点码群图案的范例。
图2显示习知方形排列点码图案的范例。
图3显示习知方形排列点码图案的另一范例。
图4A显示本发明可提供信息的点码图案的布码图。
图4B显示本发明可提供信息的点码图案的变化布码图。
图5显示本发明可提供信息的点码图案的具体范例。
图6显示本发明点码群图案的示意图。
图7显示本发明可提供信息的点码群图案的具体范例。
图8显示本发明点码群图案的印列质量的范例。
图9显示本发明点码图案的信息点的打印位置的范例。
图10A～10D显示本发明点码图案的低位移信息点的编码范例。
图11A～I1D显示本发明点码图案的高位移信息点的编码范例。
图12A～12H显示本发明点码图案的低位移信息点的另一编码范例。
图13A～13H显示本发明点码图案的高位移信息点的另一编码范例。
图14A～14D显示本发明点码图案的低位移信息点的再另一编码范例。
图15A～15D显示本发明点码图案的高位移信息点的再另一编码范例。
图16A显示本发明可提供信息的点码群图案的正交排列变化布码图。
图16B显示图16A的具体范例。
图17A显示本发明可提供信息的点码群图案的另一正交排列变化布码图。
图17B显示图17A的具体范例。
图18显示本发明用于点码图案的译码方法的流程图。
图19显示本发明处理点码图案的影像处理装置的架构示意图。
主要组件符号说明
1习知点码群图案
10习知点码图案
10a记号
2点码群图案
20、21、22、23点码图案
20a信息点
2’点码群图案
20’、21’、22’、23’点码图案
3影像处理装置
31第一装置
33第二装置
4、5菱形区域
41第一虚线
43第二虚线
6解碼方法
61、63、65步骤
【具体实施方式】
请参见图4A至图17B。本发明的点码图案20乃具有复数个记号(Marks)20a，且该些记号20a的布置方式是布置在一个菱形区域4内。在菱形区域4中，复数个虚拟格点n(Nominal position)，n＝0，1，2，...，11，是位在复数条第一虚线(Broken line)41与复数条第二虚线43的复数个交会点。在点码图案20中，复数条第一虚线(Broken line)41可实行为平行于菱形区域4的其中一条对角线，而复数条第二虚线(Broken line)43可实行为平行于菱形区域4的另一条对角线。该些第一虚线41与该些第二虚线43将菱形区域4的内部区域切成复数个虚拟方格。
在图5中，在菱形区域4中，本发明选择设置在点码图案20的上半部的两个相邻边的该些记号20a，来作为用来定位的定位记号(其标示为“●”)；同时，本发明点码图案20的其中一个记号20a选择位于其中一个的虚拟格点上，来作为用于方向的方向记号(其标示为“▲”)；其它的记号20a则用来作为提供信息的信息点(其标示为)。为了说明方便性起见，在图4A至图17A中，所出现的标示数字是用来表示信息点(Information dot)在点码图案20的位置。记号20a分别采以“●”、“▲”、等不同形状的标示仅是为了揭露说明上易于了解的目的，实务上，分别作为定位功能、方向功能与信息功能的该些记号20a可以采用相同形状的标示。
每个信息点20a的实际布置位置会与对应的虚拟格点n相隔着具有方向与距离的一个位移。
在图5中，本发明的点码图案20只需5个定位记号与1个方向记号，可容纳12个信息点，有效记号的比例为72％，即12/(5+1+12)＝72％，相较于图2、3习知点码图案的有效记号的比例值来看，本发明的点码图案不但是所需的定位点最少，而且有效记号的比例值也是最高的。
图4A所显示的是本发明点码群图案2范例，图4B所显示的是本发明点码群图案2的另一范例。在菱形区域4中，所出现的标示数字是用来表示虚拟格点n(n＝0，1，2，...，11)，每个信息点20a是位于对应的虚拟格点n相隔着具有方向与距离的一个位移的位置上。
图6显示本发明点码群图案的示意图。个别的点码图案20放置在个别的菱形区域4。各菱形区域4彼此相邻。图7显示本发明可提供信息的点码群图案的具体范例图，四个点码图案20-23一起排列成菱形区域的点码群图案2，并且相邻的两个点码图案20、21，点码图案20、22，点码图案22、23，点码图案21、23等皆在斜方向上(右上-左下的斜方向或左上-右下的斜方向)彼此相邻。
图8显示本发明点码群图案的印列质量的范例。兹举以1200DPI的打印例来说明，1200DPI激光打印机的每个碳点的直径约为21um，本发明将点码图案的每个记号20a采用由9个碳点来打印出，即为3*3碳点矩阵组成一个记号20a，因此记号20a的直径为3个碳点，亦即63um。虚拟格点n的间隔距离可采用相距为0.3mm。
图9显示本发明点码图案的信息点的打印位置的范例。相邻两个虚拟格点n的间隔距离采用相距为0.3mm的范例来说明，因此，以一个虚拟格点n而言，在一个以虚拟格点n为中心的0.3mm*0.3mm方形区域，能够再区分出25个63um*63um方形区域。在本发明一实施例中，63um*63um方形区域的位置13仅是作为虚拟格点n的参考，而不作为信息点20a的打印位置。位置1-12、14-25乃是分别位在虚拟格点n的周围，以虚拟格点n为中心位置(位置13)，位置1-12、14-25可作为信息点20a的打印位置。
同理，未被作为信息点20a设置依据的其它虚拟格点，这些虚拟格点所形成的区域也可作为方向记号20a的打印位置。
图10A～10D显示本发明点码图案的低位移信息点的编码范例，以及图11A～11D显示本发明点码图案的高位移信息点的编码范例。依据信息点20a与虚拟格点n之间的位移的距离长短，信息点20a可再区分为低位移信息点与高位移信息点。例如图10A～10D的信息点的位移距离较短，则为低位移信息点20a；图11A～11D的信息点的位移距离较长，则为高位移信息点20a。在图10A～10D中，信息点20a分别选择位置14、8、12、18，来作为低位移信息点的印列位置，该些低位移信息点20a是分别代表低位移信息码00、低位移信息码01、低位移信息码10、低位移信息码11。在图11A～11D中，信息点20a分别选择位置14、8、12、18，来作为高位移信息点的印列位置，该些高位移信息点20a是分别代表高位移信息码00、高位移信息码01、高位移信息码10、高位移信息码11。
图12A～12H显示本发明点码图案的低位移信息点的另一编码范例，以及图13A～13H显示本发明点码图案的高位移信息点的另一编码范例。依据信息点20a与虚拟格点n之间的位移的距离长短，将信息点20a再区分为低位移信息点与高位移信息点。例如图12A～12H的信息点20a的位移距离较短，则为低位移信息点；图13A～13H的信息点20a的位移距离较长，则为高位移信息点。在图12A～12H中，信息点20a分别选择位置9、14、19、18、17、12、7、8，来作为低位移信息点的印列位置，该些低位移信息点20a是分别代表低位移信息码000、低位移信息码001、低位移信息码010、低位移信息码011、低位移信息码100、低位移信息码101、低位移信息码110、低位移信息码111。在图13A～13H中，信息点20a分别选择位置5、15、25、23、21、11、1、3，来作为高位移信息点的印列位置，该些高位移信息点20a是分别代表高位移信息码000、高位移信息码001、高位移信息码010、高位移信息码011、高位移信息码100、高位移信息码101、高位移信息码110、高位移信息码111。
图14A～14D显示本发明点码图案的低位移信息点的再另一编码范例，以及图15A～15D显示本发明点码图案的高位移信息点的再另一编码范例。依据信息点20a与虚拟格点n之间的位移的距离长短，将信息点20a再区分为低位移信息点与高位移信息点。例如图14A～14D的信息点20a的位移距离较短，则为低位移信息点；图15A～15D的信息点20a的位移距离较长，则为高位移信息点。在图14A～14D与图15A～15D中，位移距离量由原来的63um，改为63um的二分之三，即改为42um，如此可将记号排列为更加均匀，且视觉冲击更小。图14A～14D的低位移信息点20a是分别代表低位移信息码00、低位移信息码01、低位移信息码10、低位移信息码11。图15A～15D的高位移信息点20a是分别代表高位移信息码00、高位移信息码01、高位移信息码10、高位移信息码11。
再进一步说明信息点20a的设置方式的变化例，信息点20a可实行设置于虚拟格点n的周围，在此变化例的信息点20a所代表的值与相对于虚拟格点n的方向有关，在另一变化例中，变化例的信息点20a所代表的值与相对于虚拟格点n的方向以及距离有关。
再进一步说明信息点20a的设置方式的另一变化例，信息点20a可实行设置于位置1～25的其中一处，在此变化例的信息点20a所代表的值取决于信息点20a落在位置1～25的哪一个位置。
再进一步说明信息点20a的设置方式的又另一变化例，信息点20a可实行设置于虚拟格点n的位置1～25的区域的其中一处，信息点20a所代表的值是与相对于位置13的方向有关，或者是与相对于位置13的方向与距离有关。
图16A显示本发明可提供信息的点码群图案的正交排列变化布码图，图16B显示图16A的具体范例。请同时参照图4A，假设图4A的四个点码图案与在图16A的四个点码图案皆是用来代表同一个信息，例如代表字母信息“A”。图4A的四个点码图案是采用重复点码图案的手段，再请参见图7，四个点码图案20-23皆是用来代表同一个信息，且采用重复点码图案的布置范例。本发明提出正交排列方式的点码图案布置方式，可用来降低视觉冲击。在图16A中，在斜方向上(右上-左下的斜方向以及左上-右下的斜方向)相邻的点码图案20’、21’，点码图案20’、22’，点码图案22’、23’，点码图案21’、23’，乃分别彼此正交排列，而图16B显示的四个点码图案20’～23’皆是用来代表同一个信息，且采用正交排列的布置范例。
图17A显示本发明可提供信息的点码群图案的另一正交排列变化布码图，以及图17B显示图17A的具体范例。同样地，在图17A中，在斜方向上(右上-左下的斜方向以及左上-右下的斜方向)相邻的点码图案20’、21’，点码图案20’、22’，点码图案22’、23’，点码图案21’、23’，乃分别彼此正交排列，而图17B显示的四个点码图案20’～23’皆是用来代表同一个信息，且采用正交排列的布置范例。
图18显示本发明用于点码图案的译码方法的流程图。本发明解碼方法6是用来解释点码图案20的各个记号20a，译码方法6包括步骤61～65，兹分别说明如下。
步骤61是在点码图案20的该些记号20a中，寻找并决定出复数个定位记号20a，藉此，藉由该些定位记号20a能够决定点码图案20的上述该些虚拟格点。由于本发明的该些定位记号20a是设置在菱形区域4的相邻两个边上，因此，该些定位记号20a能够作为点码图案20的边界(Boundary)，而进一步能够决定出一个点码图案20所涵盖到的菱形区域。步骤63是在点码图案20的该些记号20a中，寻找并决定出至少一个以上的方向记号20a，藉此，藉由该些方向记号20a能够判断方向。步骤65是在点码图案20的该些记号20a中，寻找并决定出该些信息点20a，以及，依据各个该信息点20a所在位置，而决定该信息点20a是低位移信息点或是高位移信息点，也就是说，决定该信息点20a所代表的信息码。
图19显示本发明处理点码图案的影像处理装置的架构示意图。影像处理装置3是用来处理本发明的点码图案与点码群图案，并且输出对应于点码群图案的信息的输出讯号。影像处理装置3包括：第一装置31与第二装置33，分别说明如下内文。第一装置3是用来光学读取点码群图案，例如读取图7与图17的点码图案20与点码群图案2，以及是用于将光学读取后的点码图案20与点码群图案2转换成对应的数字讯号。第二装置33连接于第一装置31，第二装置33是用于处理该数字讯号，而输出点码图案20与点码群图案2的各个信息点20a所代表信息码的讯号。第一装置31的具体组件可采用至少包括CCD摄影影像组件，第二装置33的具体组件可采用至少包括数字处理器(DSP)的组件。在第二装置33中，该数字处理器能够用来执行依据上述译码方法6所具体实现的韧体。
本发明呈菱形区域分布的点码图案能够有效提升有效记号的比例值，还能够降低对于视觉的冲击，乃为本发明进步所在。
但以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能用以限定本发明可实施的范围，凡熟悉于本技艺人士所明显可作变化与修饰，皆应视为不悖离本发明的实质内容。