专利名称：一种光学标识的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学标识，尤其涉及具有高识别率的光学标识。
背景技术：
光学标识是一种承载信息的图形，它按照确定的光学模块组与信息的对应关系，使用不同的模块组来表示信息。该光学标识可由设备所读取，被分析其包含的光学模块组，并被基于该光学模块组与信息的对应关系，解码出其所承载的信息。例如，条形码就是ー种广泛使用的光学标识。平面码(无论一维条码还是ニ维码)是用某种特定的几何图形模块按一定规律在平面上分布的黒白或彩色图形来记录数据或信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与ニ进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。 常用的识别技术有光笔，(XD，红外和激光等。而无论哪种识别技木，其基本原理都一祥光源照到条码上，条码的反射光经光学系统成像到光电转换器上，对光电转换器转换成的电信号译码后，输出条码识别結果。常用的提高条码识别率的方法集中在识别原理的每个环节上如选择光源，将普通光源换成红外光源，甚至选择激光光源来減少由于光衍射造成的识别率下降；或者优化光学系统，如采用相差小，透光率高，景深更深的镜头组，使得远景和近景中的条码都能识别；或者提高识别设备的分辨率等等。
实用新型内容可见，在现有的提高光学标识识别率的方法中，识别率的提高都建立在改进识别系统本身，这需要増加很大的成本。找到ー种既不增加识别设备的成本，又能提高光学标识的识别率是本实用新型的关键。申请人:经过研究后发现，在很多情况下，导致识别率低下的原因之ー为光学标识中某种类型的光学模块组与在另ー种类型的光学模块组相邻，且该某种类型的光学模块组较该另一种类型的光学模块组明显偏小。而识别系统获得的光学标识图像多少会受到光的衍射或镜头畸变所影响，这种影响使得该某种类型的光学模块组被“淹没”，因此使得识别失败，进而导致识别率低下。为了解决该问题，本实用新型的构思在于，在生成光学标识时，可以根据光学标识中光学模块组的分布情況，对ー些光学模块组的图形进行修正，即将光学标识由于光的衍射或镜头畸变带来的光学成像过程中产生的图形畸变在光学标识产品中进行补偿，例如增大前述某种类型的光学模块组的尺寸和/或減少与该光学模块组相邻的光学模块组的尺寸，或者改变其形状。这样，可以使得光学标识由于光学成像所得到的、受到衍射或畸变影响的光学标识图像更接近标准的光学标识，从而，本实用新型的有益效果是提高该光学标识的识别率。根据本实用新型的ー个方面，提供了ー种光学标识，该标识由反射率不同的第一模块组和第二模块组沿指定方向交错排列而成，其特征在干a)第一模块组(B’)包含的第一模块数大于其相邻的至少ー侧的第二模块组(A’)的第二模块数的给定倍数，且所述第一模块组和/或所述第二模块组的图形与标准的标识模块组的图形不同，所述不同的图形是用于补偿光学标识由于光的衍射或镜头畸变带来的光学成像过程中产生的图形畸变；或b)第二模块组(D’)包含的第二模块数大于其相邻的至少ー侧的第一模块组(C’)的第一模块数的给定倍数，且所述第一模块组和/或所述第二模块组的图形与标准的标识模块组的图形不同，所述不同的图形是用于补偿光学标识由于光的衍射或镜头畸变带来的光学成像过程中产生的图形畸变。根据本实用新型的这个方面，将光学标识由于光的衍射或镜头畸变带来的光学成像过程中产生的图形畸变在光学标识产品中的模块的图形上进行补偿，使得光学标识由于光学成像所得到的、受到衍射或畸变影响的光学标识图像更接近标准的光学标识，从而提高该光学标识的识别率。 根据ー个优选的实施方式，所述第一模块组和/或所述第二模块组的尺寸与标准的标识模块组的尺寸不同对a)情况，沿该方向，所述第一模块组(B’)的尺寸比第一模块数的标识模块的尺寸小，相差第一尺寸，和/或，所述第二模块组(A’)的尺寸比第二模块数的标识模块的尺寸大，相差第二尺寸；对b)情况，沿该方向，所述第二模块组(D’)的尺寸比第二模块数的标识模块的尺寸小，相差第一尺寸，和/或，所述第一模块组(C’)的尺寸比第一模块数的标识模块的尺寸大，相差第二尺寸。该方面的优点在于，对于相邻的、较小的ー种光学模块组和较大的另ー种光学模块组，増加的较小的光学模块组的尺寸和/或減少的较大的光学模块组的尺寸，将光的衍射或镜头畸变带来的光学成像过程中产生的图形畸变在光学标识中进行补偿。使得光学标识由于光学成像所得到的、受到衍射或畸变影响的光学标识图像更接近标准的光学标识，从而提高该光学标识的识别率。根据该方面的另ー个优选的实施方式，所述第一模块组和/或所述第二模块组的形状与标准的标识模块组的形状不同。该优选的实施方式，进ー步通过修正光学标识模块组的形状，将光的衍射或镜头畸变带来的光学成像过程中产生的图形畸变在光学标识中进行补偿。使得光学标识由于光学成像所得到的、受到衍射或畸变影响的光学标识图像更接近标准的光学标识，从而提高该光学标识的识别率。根据该方面的另ー个优选的实施方式，所述给定倍数不小于2倍。该优选的实施方式给出了适合进行修正的较大模块组和较小模块组的倍数大小。根据该方面的再一个优选的实施方式，所述第一尺寸和/或第二尺寸为标识模块尺寸的1%至30%。该优选的实施方式给出了更具体的修正尺寸的大小。根据本实用新型的一个优选的实施方式，对a)情况，所述第一和/或第二尺寸与所述第一模块数大于所述第二模块数的实际倍数相关，以及所述第一模块组和/或所述第ニ模块组的形状与所述第一模块数大于所述第二模块数的实际倍数相关；[0021]对b)情况，所述第一和/或第二尺寸与所述第二模块数大于所述第一模块数的实际倍数相关，以及所述第一模块组和/或所述第二模块组的形状与所述第二模块数大于所述第一模块数的实际倍数相关。该优选的实施方式的优点在干，修正根据实际倍数而定，例如若倍数较大则修正较多，因此可以使得修正更加地精确，避免修正不足或修正过度，保证识别率。根据本实用新型的又一个优选的实施方式，所述第一尺寸和/或第二尺寸与该光学标识的实际使用情况相关，以及所述第一模块组和/或所述第二模块组的形状与该光学标识的实际使用情况相关。该优选的实施方式的优点在于，具体修正与该光学标识的实际使用情况有关，这样可以使得在实际使用时修正更加精确。根据ー个优选的实施方式，所述实际使用情况包括以下至少任ー项 该光学标识被生成的大小； 该光学标识所处的环境的光源； 该光学标识被识别的距离； 识别该光学标识所使用的光学系统。该实施方式给出了几个具体的实际使用情況。根据ー个优选的实施方式，所述光学标识包括ー维条形码，所述方向为与条码延伸方向垂直的方向；或所述光学标识包括ニ维码，所述方向为ニ维码的垂直方向和水平方向。该实施方式中，一维或ニ维条码可以被基于本实用新型进行修正，因此提高了条码的识别率。根据ー个优选的实施方式，对所述第一模块组和/或第二模块组的修正能够用于提高该光学标识在一定情况下的识别率，所述一定情况包括如下至少任ー项对焦不准；远距离；识别设备低分辨率；光源是多波长；照度低环境。该实施方式给出了本实用新型的实施方式可应用来解决几种典型的恶劣条件下光学标识识别率低的问题。本实用新型的其它方面和优点将在下文中描述，或者通过下文的说明而由本领域的技术人员所理解。
图I是未经修正的一个示例的ー维条形码；图2是经过本实用新型的实施方式修正的与图I中的一维条形码对应的条形码；图3是未经修正的一个示例的ニ维码；图4是经过本实用新型的实施方式修正的与图3中的ニ维码对应的ニ维码。附图中，相同或相似的附图标记代表相同或相似的步骤模块组或部件(模块)模块组。
具体实施方式
下面參照图I至4中，对根据本实用新型对ー维条形码和ニ维码进行修正的实施方式进行详述。可以理解，本实用新型并不限于条形码，而可以使用于对任何光学标识进行修正。在第一个实施方式中，參照图I至2，对本实用新型在一维条形码中的应用进行描述。在一个例子中，如图I中条形码下部的数字所示，需要被条形码承载的信息为数字 693461310001。在第一个步骤中，根据信息693461310001，生成与该信息对应的标准的条形码。具体的，生成该条形码的方法与现有的条形码编码方法是一致的。生成的标准的条形码是如 图I所示的条形码，该条形码由第一模块组和第二模块组在横向(即与条码延伸方向垂直的方向)交错排列而成，该标准的条形码中各黑、白条码模块的尺寸都是标准的条码模块的整数倍。其中，ー个第一模块组指一段连续的黑色条码模块，ー个第二模块组指一段连续的白色条码模块。值得注意的是，在第一个步骤中，该标准条形码可以仅被电子地产生，例如产生为黑、白条码模块对应的数字信号，或者产生为条形码图像的数字信号，该信号被存储于存储器中，而不必实际地被印刷或打印出来。在第二个步骤中，在该标准条形码中进行搜索，搜索前述的可能受到光的衍射或镜头畸变所影响的、相邻的较小的ー种光学模块组和较大的另ー种光学模块组。具体地，捜索第一模块组的宽度大于其相邻的第二模块组的宽度的给定倍数，该给定倍数例如不小于2倍。这可以由捜索第一模块组的条码模块数量大于第二模块组的条码模块数量的给定倍数来实现。在一个实施方式中，标准条形码被产生为黑、白条码对应的数字信号，例如逻辑值O对应黑色条码、逻辑值I对应白色条码，则本实施方式可以比较连续的逻辑值O与相邻的连续的逻辑值I之间的个数倍数关系。例如，在图I中，可以搜索到第一模块组B中条码模块的数量是第二模块组A中条码模块的数量的4倍。在另ー个实施方式中，标准条形码被产生为条形码图像的数字信号，则可以使用图像处理技术来分析黑色条码图像和相邻的白色条码图像的宽度倍数。例如在图I中，可以分析得到第一模块组B的图像的宽度是白色条码模块A组的图像的宽度的4倍。则，需要修正的条码模块组为第二模块组A、或第一模块组B、或A和B两者。在第三个步骤中，本实施方式确定沿条形码的横向増大第二模块组A第一尺寸，或减小第一模块组B第二尺寸，或増大第二模块组A第一尺寸且同时减小第一模块组B第ニ尺寸。优选地，为了保证整个条码的宽度与标准条码的宽度一致，可以采用第三种方式即同时增大第二模块组A第一尺寸且同时减小第一模块组B第二尺寸。一种情况下，第一尺寸和第二尺寸相等，这样可以保证整个条码的宽度与标准的整个条码宽度仍旧一致；另一种情况下，第一尺寸也可以与第二尺寸不相等。优选地，第一尺寸和/或第二尺寸为标准的条码模块尺寸的1%至30%。[0058]优选地，在一种情况下，本实施方式根据第一模块组B的条码模块的数量大于第ニ模块组A的条码模块的实际倍数，来确定第一尺寸和/或第二尺寸。例如，实际倍数越大，则第一尺寸和/或第二尺寸也应该越大；而当实际倍数并不大时，第一尺寸和/或第二尺寸可以较小，从而仅进行细微的修正，通过这样来对衍射或镜头畸变进行合适的修正。实际倍数和第一尺寸/第二尺寸之间的对应关系可以预先经过试验获得较优的結果，并存储起来供使用。在另ー种情况下，特别是需要大批量地印制同一条形码的情况下，可以针对该条形码的实际使用情况，来确定它专门的第一尺寸和/或第二尺寸。具体地，首先，可以将该标准条码实际地印制出来。并且，基于该条码的实际使用情況，对该标准条码进行识别。接着，基于识别結果，对该标准条码中的第二模块组A和/或第一模块组B的尺寸进行修正，并重复生成、识别和修正步骤，直至识别率满足预定条件。然后，记录对于该第二模块组A和/或第一模块组B的尺寸的修正量，分别作为第一尺寸和/或第二尺寸。前述的实际使用情况包括以下至少任ー项 该条码被生成的大小； 该条码将要被识别所处的环境的光源； 该条码将要被识别的距离； 将要识别该条码所使用的光学系统。该步骤可以由ー个系统进行自动地完成，例如该系统首先按给定尺寸印制该条码，并调节光源与该条码将要被识别所处的实际光源一致，然后进行识别、修正，并重复印制、识别和修正步骤。图2给出了第二模块组A经加宽第一尺寸得到条码模块组A’与第一模块组B减窄第二尺寸得到条码模块组B’的ー维条形码。为了便于观看，附图中的修正尺寸可能有所夸大，但这并不会改变本实用新型的技术方案本身。对第二模块组A和/或第一模块组B的修正能够用于提高该条形码在一定情况下的识别率，这里的一定情况包括如下至少任ー项对焦不准；远距离；识别设备低分辨率；光源是多波长；照度低环境。类似地，如图I所示，白色第二模块组D比其相邻的黑色的第一模块组C宽很多，因此，也有可能出现识别率低的问题。所以，该实施方式还可以对C和/D的尺寸进行修正。具体的实现方式是类似的，这里不再赘述。图2还给出了第一模块组C经加宽第一尺寸得到条码模块组C’与第二模块组D减窄第二尺寸得到条码模块组D’的ー维条形码。以上以本实用新型应用于一维条形码的实施方式对本实用新型进行了详述，下面再对本实用新型应用于ニ维码的实施方式进行说明。图3示出了ー个被生成的标准ニ维码的例子。其中，白色的第二模块组A在横向(图3中所示方位的水平方向)被两侧的黑色的第一模块组B所包围，并且第一模块组B中模块数量均是第二模块组A的模块数量的三倍。则本实施方式可以确定需要修正的模块组为第二模块组A和/或其两侧的第一模块组B。贝U，本实施方式确定沿横向增大白色的第二模块组A第二尺寸，和/或减少其两侧的两个黑色的第一模块组B组中的至少ー个第一尺寸。优选地，经修正的第二模块组A和经修正的第一模块组B的总尺寸与标准的第一模块组A和第二模块组B的总尺寸相同。如图4所示，白色的第一模块组A在横向上被加宽为A’。其两侧黑色的第一模块组B分别被减窄为B，。此外，图3中，黑色的第二模块组C在纵向(图3中所示方位的竖直方向)上的下侧与白色的第一模块组D相邻，其中，白色的第一模块组D的模块数量是黑色的第二模块组C中的模块数量的5倍。则，本实施方式确定沿横向増大第二模块组C第二尺寸，和/或减少第一模块组D第一尺寸。优选地，经修正的第二模块组C和经修正的第一模块组D的总尺寸与标准的第二模块组C和第一模块组D的总尺寸相同。如图4所示，第二模块组C在纵向上被从下侧加长为C’，第一模块组D在纵向上被从上侧缩短为D’。与以上在尺寸上进行修正类似的，本实施方式还可以对所述第一尺寸和第二尺寸 对应的修正区域的形状，即第一模块组和/或第二模块组的形状进行修正，例如将其边缘修正为弧形，如图4中第一模块组D’所示。可以理解，该修正的形状可以是有利于提高识别率的任意形状。为了便于观看，附图中的修正尺寸可能有所夸大，但这并不会改变本实用新型的技术方案本身。相应地，本实用新型还提供了例如图2和图4所示的条形码所示的光学标识，该标识由反射率不同的第一模块组和第二模块组沿指定方向交错排列而成，其特征在于在下述至少任ー情况满足时a)第一模块组(B’ )包含的第一模块数大于其相邻的至少ー侧的第二模块组(A’ )的第二模块数的给定倍数；b)第二模块组(D’ )包含的第二模块数大于其相邻的至少ー侧的第一模块组(C’ )的第一模块数的给定倍数；所述第一模块组和/或所述第二模块组的图形与标准的标识模块组的图形不同，用于提高该光学标识的识别率。优选地，所述第一模块组和/或所述第二模块组的尺寸与标准的标识模块组的尺寸不同对a)情况，沿该方向所述第一模块组(B’ )比第一模块数个标识模块的尺寸小第一尺寸，和/或，所述第二模块组(A’ )比第二模块数个标识模块的尺寸大第二尺寸；对b)情况，沿该方向所述第二模块组(D’ )比第二模块数个标识模块的尺寸小第一尺寸，和/或，所述第一模块组(C’ )比第一模块数个标识模块的尺寸大第二尺寸；这ー实施方式的一个更加具体的例子可以參照图I-图4以及以上对图I-图4的相关说明，在此不再赘述。所述第一模块组和/或所述第二模块组的形状与标准的标识模块组的形状不同。这ー实施方式的一个更加具体的例子可以參照图3-图4以及以上对图3-图4的相关说明，在此不再赘述。优选地，所述给定倍数不小于2倍。优选地，所述第一尺寸和/或第二尺寸为标识模块尺寸的I %至30%。[0094]优选地，对a)情況，所述第一和/或第二尺寸与所述第一模块数大于所述第二模块数的实际倍数相关，以及所述第一模块组和/或所述第二模块组的形状与所述第一模块数大于所述第二模块数的实际倍数相关；对b)情況，所述第一和/或第二尺寸与所述第二模块数大于所述第一模块数的实际倍数相关，以及所述第一模块组和/或所述第二模块组的形状与所述第二模块数大于所述第一模块数的实际倍数相关。优选地，所述第一尺寸和/或第二尺寸与该光学标识的实际使用情况相关，以及所述第一模块组和/或所述第二模块组的形状与该光学标识的实际使用情况相关，所述实际使用情况包括以下至少任ー项 该光学标识被生成的大小； 该光学标识所处的环境的光源； 该光学标识被识别的距离； 识别该光学标识所使用的光学系统。优选地，所述光学标识包括ー维条形码，所述方向为与条码延伸方向垂直的方向；或所述光学标识包括ニ维码，所述方向为ニ维码的横向和纵向；所述第一模块组和/或所述第二模块组的、与标准的模块组不同的图形能够用于提高该光学标识在一定情况下的识别率，所述一定情况包括如下至少任ー项对焦不准；远距离；识别设备低分辨率；光源是多波长；照度低环境。以上实施方式的更加具体的例子可以參照图I-图4以及以上对图I-图4的相关说明，在此不再赘述。在以上的实施方式中，以ー维码和ニ维码仅存在黑、白两种模块为例对本实用新型的实施方式进行描述。可以理解，本实用新型并不限于此，而可以适用于其他任意种类和数量的顔色所构成的光学标识。并且，可以理解，本实用新型并不限于对光学标识的模块组的尺寸和形状进行修正，而可以对与其图形有关的任何属性，例如顔色、反光率等各种属性进行修正，以达到本实用新型的目的。尽管在附图和前述的描述中详细阐明和描述了本实用新型，应认为该阐明和描述是说明性的和示例性的，而不是限制性的；本实用新型不限于上述实施方式。本实用新型也不限于针对光的衍射或镜头畸变带来的光学成像过程中产生的图形畸变。本实用新型所要保护的光学标识产品包括由本实用新型的方法所制造的光学标识产品，也包括以其他任何方式制造的、落入光学标识产品权利要求范围之内的光学标识产品。那些本技术领域的一般技术人员能够通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。
权利要求1.ー种光学标识，该标识由反射率不同的第一模块组和第二模块组沿指定方向交错排列而成，其特征在干a)第一模块组(B’)包含的第一模块数大于其相邻的至少ー侧的第二模块组(A’ )的第二模块数的给定倍数，且所述第一模块组和/或所述第二模块组的图形与标准的标识模块组的图形不同，所述不同的图形是用于补偿光学标识由于光的衍射或镜头畸变带来的光学成像过程中产生的图形畸变；或b)第二模块组(D’)包含的第二模块数大于其相邻的至少ー侧的第一模块组(C’ )的第一模块数的给定倍数，且所述第一模块组和/或所述第二模块组的图形与标准的标识模块组的图形不同，所述不同的图形是用于补偿光学标识由于光的衍射或镜头畸变带来的光学成像过程中产生的图形畸变。
2.根据权利要求I所述的光学标识，其特征在于，所述第一模块组和/或所述第二模块组的尺寸与标准的标识模块组的尺寸不同对a)情况，沿该方向，所述第一模块组(B’ )的尺寸比第一模块数的标识模块的尺寸小，相差第一尺寸，和/或，所述第二模块组(A’ )的尺寸比第二模块数的标识模块的尺寸大，相差第二尺寸；对b)情况，沿该方向，所述第二模块组(D’ )的尺寸比第二模块数的标识模块的尺寸小，相差第一尺寸，和/或，所述第一模块组(C’ )的尺寸比第一模块数的标识模块的尺寸大，相差第二尺寸；和/或，所述第一模块组和/或所述第二模块组的形状与标准的标识模块组的形状不同。
3.根据权利要求I所述的光学标识，其特征在于，所述给定倍数不小于2倍。
4.根据权利要求2所述的光学标识，其特征在于，所述第一尺寸和/或第二尺寸为标识模块尺寸的1%至30%。
5.根据权利要求I所述的光学标识，其特征在于，所述光学标识包括ー维条形码，所述方向为与条码延伸方向垂直的方向；或所述光学标识包括ニ维码，所述方向为ニ维码的横向和纵向。
专利摘要为提高例如条形码等光学标识识别率，本实用新型提出了一种光学标识。该标识由反射率不同的第一模块组和第二模块组沿指定方向交错排列而成，其特征在于第一模块组(B’)包含的第一模块数大于其相邻的至少一侧的第二模块组(A’)的第二模块数的给定倍数，且所述第一模块组和/或所述第二模块组的图形与标准的标识模块组的图形不同，用于提高该光学标识的识别率；或，第二模块组(D’)包含的第二模块数大于其相邻的至少一侧的第一模块组(C’)的第一模块数的给定倍数，且所述第一模块组和/或所述第二模块组的图形与标准的标识模块组的图形不同。优选地，尺寸和/或形状不同。本实用新型将例如光衍射或镜头畸变带来的图形畸变在光学标识中进行补偿，得成像后的光学标识图像更接近标准的光学标识，从而提高光学标识识别率。
文档编号G06K19/06GK202615422SQ201120319398
公开日2012年12月19日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者赵立新, 赵立辉 申请人:我查查信息技术(上海)有限公司