专利名称：点阵型图案的设计及其解码方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种数据解码的方法及其解码装置，特别是指一种供电 子装置读取的多个点阵型图案，并以该等点阵型图案中的格点与数据点排列 方式的不同作为解码依据的点阵型图案的设计及其解码方法及其解码装置。
背景技术：
已知本国公告第581970号专利提出的「使用图像指针的电子装置」，主 要是以微小像点组合构成图像指针在物体表面(如书本)，再通过适当的电 子装置从物体表面取得对应具有多个图像指针的额外数据。如图1所示，该图像指针呈现的方式，是许多像是底色的微小像点组合 900，而微小像点组合900是由许多图像指针依一定的顺序排列而成。由于这 些微小像点可缩得很小，因此肉眼仅会注意到"APPLE"的字眼，而忽略了 "APPLE"字面底下的微小像点组合900,因此微小像点组合900不会干扰主 要信息("APPLE")的传达，又附加或隐藏了次要信息于其中。如图2所示，是图1的微小像点组合900中某一图像指针91的放大图， 该图像指针91具有6x6个状态区域913，各状态区域913选择性地呈现黑点 或保持空白，藉此表示第一状态'T，或第二状态"0"，如图3所示，即表示 转换求得的位阵列914。因此，只要在图像指针91的状态区域913存放适当 的指针数据，应用时就可以对应该位阵列914解码，进而明了其实际的意义 为何。再如图2所示，想要从许多微小像点中取出或辨别出单一图像指针的方 式，是在每个图像指针91的状态区域913,将其区分为表头(header)状态区 域群911及内容状态区域群912两个部分，只要让所有的图像指针91均具有 相同的表头状态区域群911可资分辨，则每个图像指针91就可以区分出来， 并且以内容状态区域群912的内容作为数据的记录。然而，以现有的图像指针91设计方式而言，假设在取得的图像中仅有残 缺的图像指针91,例如有表头状态区域群911不完整的情况，将导致无法
分辨出完整的图像指针91,也就无法判读对应在图像指针91中的内容状态 区域群912的内容。此外，在表头状态区域911之外不可出现与表头状态区 域群911具有相同的内容，以避免与表头状态区域群911本身产生混淆无法 辨识或辨识错误，使内容状态区域912的编码内容亦受到了限制；再者，由 于此方法利用点的有无来表现，数据不同的数值有不一样个数的点，呈现出 的灰度不平均，造成视觉上容易察觉，因此，对于不同的编码内容，其视觉 上灰度不一致。发明内容因此，本发明的目的，即在提供一种易于将点阵型图案辨识出来且克服 前述限制的点阵型图案的设计及其解码方法及其解码装置。于是，本发明点阵型图案的设计及其解码方法包含下述步骤(A)获取具 有多个点阵型图案的图像，各点阵型图案具有规则排列的多个定位点、格点 及多个信息点；(B)依据第一判断准则标示出该等定位点与该等格点，以建立 坐标平面；(C)依据第二判断准则在该坐标平面中标示出该等信息点；及(D) 解码标示后的各该信息点，以输出具有意义的信息。本发明的电子装置具有图像感测单元、点检测单元、解码处理单元及存 储单元。该图像感测单元用以获取具有多个点阵型图案的图像，该等点阵型 图案具有规则排列的多个定位点、格点及散布的多个信息点；该点检测单元 用以获取该等定位点、该等格点及该等信息点的位置及特征；该解码处理单 元用以接收该点检测单元获取的该等定位点、该等隔点及该等信息点的位置 及特征信息，其内建有用以判别出该等定位点与定位格点的第一判断准则， 及用以判别出该等信息点的第二判断准则，并对其加以分析处理后输出解码 结果；该存储单元具有解码对照表，该解码对照表是提供该解码处理单元所 需的解码参考。藉此，该解码处理单元于接收经该点检测单元所获取的该等信息点的位 置及特征信息后，依据该存储单元中的解码对照表中该等信息点与格点的相 对位置的解码意义加以解码后输出解码结果。本发明还提供一种点阵型图案的设计及其解码方法，是取得具有多个点 阵型图案的图像并加以解码，各点阵型图案具有规则排列的多个定位点、格 点及散布的多个信息点组成，该方法包含下述步骤(A)获取具有多个点阵型
图案的图像，各点阵型图案具有规则排列的多个定位点、格点及多个信息点； (B)依据第一判断准则选定各该定位点作为起始点，并利用各该起始点与邻近 该起始点的空缺定义出第一方向及不同于该第一方向的第二方向，并沿着该 第一、笫二方向定出二虛拟轴线，找出位在各虛拟轴在线的格点，将其定义 为定位格点；(C)依据第二判断准则将该等定位格点的间距以内插法产生多个 虛拟格点以找出在该等虚拟格点附近的多个信息点；及(D)依据各信息点与邻 近虚拟格点的相对位置及方向对各该信息点加以解码。由于本发明针对于位图案的设计，是将位图案设计为包含定位点、格点 及信息点，可克服以往的表头状态区域群911本身易产生混淆无法辨识的缺 点，且本发明在点阵型图案中的点述是固定的，因此在视觉上更不易被察觉。
图l是示意图，说明先前技术以微小像点组合构成点阵型图案的范例； 图2是示意图，说明该范例的一点阵型图案； 图3是示意图，说明该范例的点阵型图案的解码方式； 图4是电路方块图，说明应用本发明点阵型图案的设计及其解码方法的 电子装置的较佳实施例；图5是示意图，说明具有多个点阵型图案的图像；图6是流程图，说明本发明点阵型图案的设计及其解码方法的较佳实施例；图7是示意图，说明本较佳实施例是在图像中选定起始点及方向点，并 定义出第一方向及不同于该第一方向的第二方向；图8是示意图，说明本较佳实施例是在图像中沿着第一、第二方向产生 二虚拟轴线，并找出位在各虚拟轴线的多个定位格点；图9是示意图，说明本较佳实施例是依据该等定位格点的间距以内插法 产生多个虚拟格点，并将该等虛拟格点相连以产生多个虚拟网格线；及图IO是示意图，说明本较佳实施例是找出在该等虚拟网格线附近的多个 信息点，并依据各信息点相对于邻近虚拟格点的方向对各点阵型图案加以解 码。[主要元件标号说明]100 图像 22 点检测单元 1点阵型图案23解码处理单元101 --107 步骤24存储单元11定位点31第一方向111起始点32第二方向112方向点41、42 虚拟轴线12定位格点43虚拟网格线13虚拟格点6解码对照表14信息点61 ~-64 方向2电子装置A间距21图像感测单元具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式 的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。如图4、 5所示，本发明点阵型图案的设计及其解码方法的较佳实施例， 是由电子装置2取得具有多个点阵型图案1的图像100并加以解码，各点阵 型图案1是由多个定位点11、多个定位格点12与多个信息点14组成。该电子装置2具有图像感测单元21、点检测单元22、解码处理单元23 及存储单元24,其中，图像感测单元21用以获取如图5的图像100供点检 测单元22做点检测；点检测单元22用以获取图像100及检测出图像100中 具有的各点位置及大小；存储单元24用以储存解码需要的解码对照表及相关 的运算数据。解码处理单元23则根据检测出图像100中具有的各点加以判断并作运 算，且解码处理单元23内建有用以判别出该等定位点11与定位格点12的第 一判断准则，及用以判别出该等信息点14的第二判断准则(作用容后再述)， 解码处理单元23即是^^据第一判断准则、第二判断准则，以及使用解码对照 表做对应的解码以获取各点阵型图案1实际的解码结果。以下是参照图4的电路方块图，以图6的流程图为主，再以图5、图7~ 图IO为辅，说明如何对点阵型图案1进行辨识及解码的各步骤，以对本较佳 实施例作较为详尽的说明。首先，以图像感测单元21获取该等点阵型图案1的图像100(步骤101)， 并由点冲全测单元22获取出包含定位点11、定位格点12及^f言息点14的所有 点的位置及大小(步骤102)。如图7、 8所示，说明如何在依据第一判断准则标示出定位点11与定位 格点12。如图7所示，由解码处理单元23处理点检测完之后的信息，标示出位点 11与定位格点12的区别在于两者的形状或特征不同，其特征可为形状、颜 色、紋理或大小的不同作区别，本较佳实施例是以面积较大者为定位点11; 此外，并选定其中一定位点ll作为起始点111,及邻近该起始点111的另一 定位点11作为方向点112，并利用该起始点111与该方向点112定义出一 方向31及不同于该第一方向31的第二方向32(步骤103)。必须说明的是，本较佳实施例是选用图像100中距离中央位置最近的定 位点ll作为起始点111,避免因为取到图像100周缘的点而有失真、模糊的 问题。而起始点111与方向点112的区别在于起始点111与邻近的定位格 点12在水平方向呈共线，方向点112与邻近的定位格点12在水平方向不共 线。本较佳实施例的第一方向31是指起始点111与方向点112共线的方向， 至于第二方向32可以有二种做法 一、预设第二方向32是与第一方向31相 互垂直的方向，二、设定第二方向32是由起始点111与邻近的定位格点12 共线的方向；后者的第二方向32与第一方向31可能不会互相垂直，这是由 于在拍摄图像100时角度有所偏斜所造成，但不会影响到后续的处理，故此 点亦为本较佳实施例的优点在斜摄的情况下亦可以实施。如图7、 8所示，沿着第一、第二方向31、 32可以建立由二虚拟轴线41、 42构成的坐标平面，产生类似X-Y坐标轴定位的效果，并找出位在各虚拟轴 线41、 42上的多个定位格点12(步骤104)。如图9所示，说明如何在该坐标平面中依据第二判断准则标示出信息点14。第二判断准则对于信息点14的标示方法，是先定出该等定位格点12的 间距A，以内插法产生多个虚拟格点13,且沿着该等虚拟格点13可以定出多 个虚拟网格线43(步骤105),在各虚拟格点13的附近，即可找出相邻的多个 信息点14(步骤106)。必须说明的是，其它实施例中亦可利用计算该等定位格点12与起始点111彼此之间的向量，藉此定出该等虚拟格点1 3的位置。配合图4、 10所示，依据各信息点14相对于邻近虚拟格点13的方向61 ~ 64对各点阵型图案1加以解码(步骤107),解码方式说明如下本较佳实施例中，解码处理单元23解码的方式可参考在存储单元24中 的解码对照表6，在解码对照表6共定义在不同的象限的四个方向，可参考 如图IO所示的图像IOO中的各方向61~64，再对照解码对照表6，可知各方 向61 64在不同的象限分别代表了 00、 01、 10、 11。必须说明的是，在其它实施例中，起始点111、方向点112及定位格点 12的区别亦可在于三者的大小或形状不同，抑或者保留起始点111,而将方 向点112取消，也就是将方向点112原有的位置空出，如此亦可作为判断的 一种准则。以取消方向点112为例，则邻近起始点111有一格为空缺，利用 该起始点111与邻近该起始点111的空缺即可定义出第一方向及第二方向， 接下来的处理步骤则类似，不再赘述。另外，在其它实施例中，解码对照表亦可以点阵型图案1中各信息点l4 相对于邻近虛拟格点13的位移量(offset)或角度偏移量其中任一项的不同 来代表不同的解码意义，用以作为更进一步的应用。因此，通过图像感测单元21获取图像、点检测单元22对各点加以标示， 最后配合存储单元24中的解码对照表6,由解码处理单元23依序对每一列 的信息点14进行解读，最后即可输出解码结果供后续的应用。归纳上述，本发明点阵型图案的设计及其解码方法及电子装置2相较于 已知具有以下的优点(1) 不像先前技术至少需要取得完整的一个点阵型图案才可处理，以及在 内容状态区域的编码内容会受到表头(header)状态区域群的限制，本发明点 阵型图案的设计及其解码方法可解决无论点阵型图案1是否有旋转、摄影角 度歪斜或不是完整的一个点阵型图案1的问题，因此本发明点阵型图案的设 计及其解码方法相较于先前技术具有较大的失真容忍度、较高的可辨识度及解码能力。(2) 以内插的方式得到虚拟格点13,使得点阵型图案1不容易一下被破 解出其意义。(3) 相较于先前技术一个数据点只有二种状态，因此只能储存一位的信 息，本发明点阵型图案的设计及其解码方法是以信息点14与邻近虚拟格点 13的相对方向、相对位移量或角度偏移量其中任一项作定义，因此一个数据 点可储存二位以上的信息，大幅提高了单一数据点的数据量。(4)相较于先前技术是利用点的有无表示，使点的分布不平均而易被察 觉，本发明的点阵型图案中，由于利用信息点14相较于虚拟格点13的偏移 方向来表示信息点14的意义，点的个数是固定的，人眼较不易察觉。惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明 实施的范围，即大凡依本发明权利要求范围及发明说明内容所作的简单的等 效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求涵盖的范围内。
权利要求
1.一种点阵型图案的设计及其解码方法，包含下述步骤(A)获取具有多个点阵型图案的图像，各点阵型图案具有规则排列的多个定位点、格点及多个信息点；(B)依据第一判断准则标示出该等定位点与该等格点，以建立坐标平面；(C)依据第二判断准则在该坐标平面中标示出该等信息点；及(D)解码标示后的各该信息点，以输出具有意义的信息。
2. 根据权利要求1所述的点阵型图案的设计及其解码方法，其中，步骤 (B)中，第一判断准则是以形状、颜色、紋理或大小不同的特征区分该定位点 与该格点。
3. 根据权利要求l所述的点阵型图案的设计及其解码方法，其中，步骤(B) 中，第一判断准则具有下述步骤(B-l)选定其中一定位点作为起始点，邻近该起始点的另一定位点作为方 向点，利用该起始点与该方向点定义出第一方向及不同于该第一方向的第二 方向，并沿着该第一、第二方向定出二虚拟轴线；及(B-2)找出位在各虚拟轴在线的格点，将其定义为定位格点以建立该坐标 平面。
4. 根据权利要求3所述的点阵型图案的设计及其解码方法，其中，步骤 (B-l)中，该起始点与该方向点的区别在于该起始点是与邻近的格点共线，该方向点是与邻近的格点不共线。
5. 根据权利要求3所述的点阵型图案的设计及其解码方法，其中，步骤 (B-l)中，该第一方向是指该起始点与该方向点共线的方向，且该第二方向是 指该起始点与邻近该起始点的格点共线的方向。
6. 根据权利要求3所述的点阵型图案的设计及其解码方法，其中，步骤(C) 中，第二判断准则具有下述步骤(C-l)依据该等定位格点的间距以内插法产生多个虚拟格点；及 (C-2)找出在该等虛拟格点附近的该等信息点。
7. 根据权利要求6所述的点阵型图案的设计及其解码方法，其中，步骤(D) 是依据步骤(C-2)中各信息点与邻近虛拟格点的相对位置及方向所代表的 不同意义对各该信息点加以解码。
8. 根据权利要求1所述的点阵型图案的设计及其解码方法，其中，该等 起始点、该等方向点及该等格点的区别在于三者的特征为形状、颜色、紋理 或大小不同。
9. 一种点阵型图案的设计及其解码方法，是取得具有多个点阵型图案的 图像并加以解码，各点阵型图案具有规则排列的多个定位点、格点及散布的多个信息点组成，该方法包含下述步骤(A) 获取具有多个点阵型图案的图像，各点阵型图案具有规则排列的多个 定位点、格点及多个信息点；(B) 依据第一判断准则选定各该定位点作为起始点，并利用各该起始点与 邻近该起始点的空缺定义出第一方向及不同于该第一方向的第二方向，并沿 着该第一、第二方向定出二虚拟轴线，找出位在各虛拟轴在线的格点，将其 定义为定位格点；(C) 依据第二判断准则将该等定位格点的间距以内插法产生多个虚拟格 点以找出在该等虚拟格点附近的多个信息点；及(D) 依据各信息点与邻近虚拟格点的相对位置及方向对各该信息点加以解码。
10. —种电子装置，具有图像感测单元，用以获取具有多个点阵型图案的图像，该等点阵型图案 具有规则排列的多个定位点、格点及多个信息点；点检测单元，用以获取该等定位点、该等格点及该等信息点的位置及特征；解码处理单元，用以接收经该点检测单元获取的该等定位点、该等隔点 及该等信息点的位置及特征信息，其内建有用以判别出该等定位点与定位格 点的第一判断准则，及用以判别出该等信息点的第二判断准则，并对其加以 分析处理后输出解码结果；及存储单元，具有解码对照表，该解码对照表提供该解码处理单元所需的 解码参考；藉此，该解码处理单元于接收经该点检测单元获取的该等信息点的位置 及特征信息后，依据该存储单元中的解码对照表中该等数据点与格点的相对 位置的解码意义加以解码后输出解码结果。
11. 根据权利要求IO所述的电子装置，其中，该解码处理单元是于该点 检测单元检测出该等信息点的位置及特征信息后，依据第一判断准则选定图 像中任一定位点作为起始点及邻近该起始点的另 一定位点作为方向点，并利 用该起始点与该方向点定义出第一方向及不同于该第一方向的第二方向，且 沿着第一、第二方向定出二虚拟轴线，并将位在各虚拟轴在线的多个格点定 义为定位格点。
12. 根据权利要求10所述的电子装置，其中，该解码处理单元的第一判 断准则是以特征为形状、颜色、紋理或大小的不同区别该定位点与该格点。
13. 根据权利要求11所述的电子装置，其中，该解码处理单元的第一判 断准则区别该起始点与该方向点的方式，是判断该起始点是与邻近的格点为 共线，该方向点是与邻近的格点为不共线。
14. 根据权利要求11所述的电子装置，其中，该解码处理单元的第一判断准则是以特征为形状、颜色、紋理或大小的不同区别该起始点、该方向点 及该格点。
15. 才艮据权利要求11所述的电子装置，其中，该解码处理单元的第一判断准则判断该第一方向与该第二方向的方式，是该第一方向是指该起始点与 该方向点共线的方向，且该第二方向是指该起始点与邻近该起始点的格点共线的方向。
16. 根据权利要求11所述的电子装置，其中，该解码处理单元依据第一 判断准则判别出该等定位点与定位格点，再依据第二判断准则将该等定位格 点的间距以内插法产生多个虚拟格点，并根据该等虚拟格点定出找出在该等 虚拟格点附近的多个信息点。
17. 根据权利要求16所述的电子装置，其中，该解码处理单元是依据该 存储单元中的解码对照表中各信息点与邻近虚拟格点的相对位置的解码意义 对各该信息点加以解码后输出解码结果。
18. 根据权利要求16所述的电子装置，其中，该解码对照表是依据各信 息点与邻近虛拟格点的相对方向、相对位移量或角度偏移量其中任一项作定 义。
全文摘要
一种点阵型图案的设计及其解码方法，包含下述步骤先获取具有多个点阵型图案的图像，各点阵型图案具有规则排列的多个定位点、格点及多个信息点；由该点阵型图案取得该等定位点、格点及信息点的位置及特征；依据第一判断准则标示出该等定位点与该等格点；依据第二判断准则标示出该等信息点；及解码各该信息点所代表的意义。相较于现有技术，本发明可克服图案旋转、摄影角度歪斜或图案不完整的问题，具有较大的失真容忍度、较高的可辨识度及解码能力，同时，针对不同的编码内容，本发明所提的点阵型图案具有视觉上灰度一致的特性。
文档编号G06K11/00GK101131735SQ20061012132
公开日2008年2月27日 申请日期2006年8月21日 优先权日2006年8月21日
发明者赵子毅, 陈信嘉, 魏守德 申请人:原相科技股份有限公司