具有带用于指定单元位置并与背景区分开的特定图案的矩形区域的二维码的制作方法

专利名称：具有带用于指定单元位置并与背景区分开的特定图案的矩形区域的二维码的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种二维码，具体而言涉及一种具有多个单元勾勒且形成 有特定图案的矩形区域的二维码，该特定图案用于指定单元在矩形区域中 的位置并将二维码与背景区分开。
背景技术：
已经知道并商用了很多种二维码，二维码是由设置成矩阵形式的多个 单元构成的。为了读取二维码，必需要用到二维码读取器。这种读取器通 常捕获包含二维码的二维图像数据，分析图像数据以指定图像数据中二维 码的区域(即码区)并对指定码区的图像信息译码。
如上所述，在读取二维码时需要指定二维码的区域。因此，需要将二 维码构造成能够迅速而精确地指定码区。为了满足这种需求，提供了由日
本专利公开(特开)No. 2-12579和日本专利公开No. 2938338公开的技术。 前一公开No. 2-12579披露的技术指出，沿矩形码区的两条边设置由连 续暗单元(正方形单元)构成的L形特定图案，并沿矩形码区的其余两条 边交替设置由暗单元和亮单元构成的另一特定图案。通过这种方式，由于 矩形码区的全部四条边都由特定图案定界，所以读取器更容易将码区与背 景区分开。然而，在这种情况下，需要将大量单元用作要分配给特定图案 的单元，它们不是要译码的数据和用于误差校正的数据。这导致分配给数 据的单元数量减少。
后一参考文献No. 2938338提供了一种技术，利用该技术在数据区中设 置亮单元(白单元)和暗单元(黑单元)，其中在给定规则下改变单元的特 征。在实践中，事先准备多种掩模图案(即用于改变单元特征的矩阵图案)， 在制作二维码时，在已设置好的数据之后叠加相应的掩模图案。叠加之后， 将呈现出白单元和黑单元最小连贯性的设置图案用作最佳设置图案。这种叠加技术使得难以在二维码与背景的边界处连贯设置亮单元和暗单元，由 此实现码区与背景的更高区分。然而，对于该技术而言，必需要为二维码 提供表明采用了哪种掩模图案的信息(掩模图案信息)。因此，不得不减少 可分配给要译码数据和用于误差校正的数据的单元数量。

发明内容
考虑到上述情况做出了本发明，本发明的目的是提供一种二维码，该 二维码能够更可靠地将码区与背景区分开，并减少分配给信息而非分配给 要译码数据和误差校正数据的单元数量，由此可以尽可能多地增加用于这 些数据的单元数量。
在本发明中，该二维码可以是具有由亮单元和暗单元构成的两种单元 的二维码或具有饱和度、色调和/或亮度彼此不同的单元的二维码。术语"矩 形区域"在概念上包括正方形区域和长方形区域。
为了实现以上目的，作为其一个方面，本发明提供了一种具有由多个 边界从背景勾勒出的矩形区域的二维码，其包括多个码块，每个所述码 块都由多个聚集在一起的单元构成并形成为具有i )在所述矩形区域中的指
定(期望的或预定的)角落，以及ii)设置在所述矩形区域中的所述多个 码块；用于指定所述单元的位置的第一特定图案；以及所述码块中包含的 误差校正码块，形成所述误差校正码块以校正误差，并与所述矩形区域的 所述边界的一部分相邻设置所述误差校正码块，所述边界的所述一部分与 所述第一特定图案偏移开。
优选沿着所述矩形区域的所述边界的每个设置一个或多个所述误差校 正码块。
作为另一个方面，本发明提供了一种具有由多个边界从背景勾勒出的 矩形区域的二维码，其包括多个码块，每个所述码块都由多个聚集在一
起的单元构成并形成为具有i)在所述矩形区域中的指定(期望的或预定的)
角落，以及ii)设置在所述矩形区域中的所述多个码块；用于指定所述单 元的位置的第一特定图案；以及包含在所述码块中并与所述矩形区域的所 述边界的一部分相邻设置的压縮数据码块，所述边界的所述一部分与所述 第一特定图案偏移开，所述压縮数据码块中存储压縮数据。优选沿着所述矩形区域的所述边界的每个设置一个或多个所述压縮数 据码块。
在以上两个方面中，还优选的是矩形区域的边界包括第一边界，沿所 述第一边界设置第一特定图案并沿第一边界设置一个或多个误差校正码 块。


在附图中-
图l是示出根据本发明第一实施例的二维码的图示；
图2是示出从二维码读出信息的光学信息读取器的方框图3是例示用于从二维码读取信息的读取过程的流程图4是示出根据本发明第二实施例的二维码的图示； 图5是示出根据本发明第三实施例的二维码的图示； 图6是示出根据本发明第四实施例的二维码的图示； 图7是示出根据第四实施例的变型的二维码的图示； 图8是示出根据本发明第五实施例的二维码的图示； 图9是示出根据本发明第六实施例的二维码的图示； 图IO是示出了根据第六实施例的变型的二维码的图示；
图n是示出根据第一实施例的变型的二维码的图示，其为二维码赋予 了矩形区域作为四边形区域；
图12是示出根据第一实施例的另一变型的二维码的图示，其中第一特 定图案已从图1所示的图案发生了改变；
图13是示出根据第一实施例的另一变型的二维码的图示，其中第一特 定图案已从图1所示的图案发生了改变；
图14是示出根据第一实施例的另一变型的二维码的图示，其中末端图 案由单个单元构成；
图15是示出根据第一实施例的另一变型的二维码的图示，其中提供了 第二图案；以及
图16是示出根据第一实施例另一变型的二维码的图示，其中提供了第 二图案。
具体实施例方式
现在将参考附图描述以二维码(下文也称为"2D码")为重点的本发明 的各实施例。
应当认识到，在整个本说明书中，在使用术语"矩形形状、轮廓或区 域"时，该术语表示具有四个直角、相对边长度相同或所有边长度都相同 的四边多边形的形状、轮廓或区域。而且，在整个该说明书中，在使用术 语"正方形、轮廓或区域"时，该术语表示具有四个直角、所有边长度都 相同的四边多边形的形状、轮廓或区域。此外，在整个该说明书中，在使 用术语"长方形、轮廓或区域"时，该术语特定地表示一对相对边的长度 与另一对相对边的长度不同的"矩形形状、轮廓或区域"。
(第一实施例)
参考图1-3，现在将介绍根据本实施例的二维码的第一实施例。
图1从概念上示出了根据第一实施例的二维码，其中用虚线从概念上 示出了稍后将介绍的误差校正码块12的位置，用其中带阴影的实线区域从 概念上示出了数据码块11的位置。在图1中，对相应码块10的实际单元 结构省略了详细描述。
如图1所示，二维码l (以下简称2D码1)在构造上由多个设置(映 射、绘示、表示、描绘或呈现)成矩阵的单元C构成，从功能的角度来看， 包括多个码块10、第一特定图案2和末端图案7。在实践上，通过将单元 聚集成正方形形状、由设置成矩阵的单元聚集体构成2D码1。在图l中所 示的范例中，单元的总数为高度(或宽度)上11个单元X宽度(或高度) 上11个单元，高度和宽度方向数量相同，设置单元以形成矩形区域，确切 地讲为正方形区域。亦即，该码1的外边缘被形成为正方形。在图1中， 为了例示简单起见，部分标注了单元C的附图标记。
所设置的单元通过其外边缘产生2D码1的边界(界限或周界)，从而 可以利用边界将2D码1与背景区分开。如何设置单元取决于设计，这意味 着实际上边界的位置取决于如何设置各单元。
可以利用类型之间颜色、密度或亮度彼此不同的多种类型的单元来构成2D码1。在下文中，将颜色彼此不同的两种类型的单元IO (即黑单元Cb 和白单元Cw)用于2D码1。因此，该二维码l具有双色配置。
每个码块10也是多个单元C的聚集体，其充当着数据码块11或误差 校正码块12。不用掩蔽过程，将这些码块ll和12制作成非掩蔽块，从而 无需去掩蔽过程就可以对这些码块11和12进行译码。在图1所示的范例 中，码块IO包括混合方式的规则矩阵码块(2X4单元或4X2单元)和不 规则矩阵码块。然而，应当指出，图1中所示的码块10仅仅为范例，并且 其可以被修改成各种形状的矩阵(即聚集单元)。
数据码块11是每一个均利用多个单元表达编码数据的码块。通过对要 译码的数据进行编码来产生编码数据，即数据码字。在图l所示的范例中， 将8个单元聚集成一个块11。构成每个数据码块11的单元也由黑单元或白 单元(即两种单元)构成。
每个数据码块11都具有对应于要译码的编码数据(即数据码字)的单 元阵列。在本实施例中，将单元的颜色分配给数字值。例如，将数据"0"
分配给白单元，而将数据"1"分配给黑单元。
在图1的2D码1中，数据码块11设置在正方形区域的中央部分中， 该部分被稍后将介绍的误差校正码块12包围。在实践中，在码l的中央部 分中设置五个数据码块11，围绕这五个数据码块11设置六个误差校正码块 12，以形成围绕其的矩形和环形块区域。
各个误差校正码块12由误差校正码字构成，以校正各个数据码块11 的误差。基于构成数据码块ll的编码数据(数据码字)产生构成误差校正 码块12的误差校正码字。例如，可以利用公知的Reed-Solomon误差校正 过程进行这一产生过程。
在本实施例中，使用JISX0510: 2004 (JISX0510: 2004 8. 5误差校正) 规定的产生方法来从数据码字产生误差校正码字。在使用这种产生方法期 间，用二进制数字表达每个数据码块ll的数据码字，然后除以用于误差校 正检测和校正的多项式g (x) (JISX0510: 2004附录A)，从而将除法所得 的余数作为误差校正码字。将所产生的误差校正码字汇合到由多个单元表 达的块中，从而将该块作为误差校正码块12加以提供。除了基于JISX0510 的产生方法之外，还可以利用其他各种公知的技术来产生误差校正码字。第一特定图案2设置在从2D码1提供的矩形区域的四个角落5a-5d中 选择的指定角落5a处。在图1中，第一特定图案2具有矩形(确切地讲为 正方形)外边缘并设置在指定角落5a处，使得第一特定图案2的两个外侧 边沿着从角落5a延伸的两条边。该第一特定图案2充当着指定相应单元C 在矩形区域中的位置的构件。具体地说，不仅使用该第一特定图案2指定 在光学信息读取器(稍后介绍)获得的图像数据中指定角落5a的位置，而 且指定所读取图像数据中包含的2D码1的取向。在本实施例中，使"特定 图案"成为独立于2D码1中包含的数据(即，要译码的数据)的给定图案。
第一特定图案2具有设置于其中心的具有第一种颜色的一个单元(黑 单元2a)以及以正方形环形形式包围第一色单元(黑单元2a)设置的多个 第二单元(白单元2b)。此外，作为最外部单元组，设置多个第一单元(黑 单元2c)来包围形成为正方形和环形的第二单元(白单元2b)。最外部单 元组具有正方形形状(外部形状)，使得第一特定图案2整体上具有正方形 (或矩形)形状。
此外，在码区中与第一特定图案2对角的位置处，设置表示码区角落 5d的末端图案7。该末端图案7具有L形区域7a，其中连贯设置多个单元 以形成L形状。这些单元的颜色、密度和亮度是同一种类型。在图1的范 例中，使用饱和度、色调和亮度类型相同的三个单元形成具有垂直弯折外 边缘的L形区域7a。该外部垂直边缘沿角落5d定位。因此，通过在读取过 程(稍后将介绍)中检测L形区域7a的该外部垂直边缘，可以指定矩形区 域的对角位置5d。
在矩形区域中设置的多个码块10中，产生多个码块10的一部分以充 当边界相邻块。该边界相邻块沿着矩形区域中除与第一特定图案2相邻(邻 接)的边界之外的边界6设置，并包括颜色、密度或亮度与背景不同的至 少一个单元。在图1的范例中，设置六个误差校正块12以充当边界连贯块， 它们由颜色与背景(在该范例中为白色)不同的单元构成。于是，沿着除 第一特定图案2的位置外的边界6设置不同颜色的单元。
在图1所示的范例中，沿着码区的相应边界6设置对应于与边界相邻 块的误差校正码块12，从而沿每个边界6设置至少一个误差校正码块12。 具体而言，沿着设置第一特定图案2的两个第一边界6a和6b设置两个误差校正码块12。此外，分别沿着没有设置第一特定图案2的两个第二边界 6c和6d设置多个误差校正码块12。亦即，沿着两个第一边界6a和6b中 的一个边界6a设置两个误差校正码块12 (第四和第五码块)，而沿着另一 第一边界6b设置两个误差校正码块12 (第一和第六边界)。在第二边界6c 和6d中，沿一个边界6c设置两个误差校正码块12 (第三和第四码块)，而 沿另一个第二边界6d设置两个误差校正码块12 (第一和第二码块)。
沿边界6的任一个设置构成每个误差校正码块12的一半的单元。换言 之，对于第一边界6a而言，沿第一边界6a设置构成第五误差校正码块12 (4X2矩阵)的一半单元。亦即，沿第一边界6a设置该码块12的较长方 向的相邻单元。对于第一边界6b而言，沿第一边界6b设置构成第六误差 校正码块12 (2X4矩阵)的一半单元。亦即，沿第一边界6b设置该码块 12的较长方向的相邻单元。此外，对于第二边界6c，沿第二边界6c设置 构成第三和第四误差校正码块12(均由2X4矩阵构成)的每个的一半单元。 亦即，沿第二边界6c设置这些码块12中的每一个的较长方向的相邻单元。 类似地，对于第二边界6d，沿第二边界6d设置构成第一和第二误差校正码 块12 (均由4X2矩阵构成)的每个的一半单元。亦即，沿第二边界6d设 置这些码块12中的每一个的较长方向的相邻单元。
将2D码1的码区产生为由LXL矩阵(L:奇数)构成的正方形区域， 一边有L个矩阵。在图l的范例中，L=ll，从而提供了 11X11矩阵的正方 形码。通过在一侧设置M (奇数M〈L)个单元使得构成MXM矩阵，来将第 一特定图案2形成为具有正方形外边缘。在图l的范例中，M=5，使得第一 特定图案2由5X5单元构成。在大多数情况下，将码块10形成为AXB矩 阵的矩形块，其中沿一边设置偶数个单元A，沿另一边设置偶数个单元B。 在图1的范例中，不仅将数据码块11和误差校正码块12形成为2X4矩阵 或4X2矩阵的矩形块，而且将其形成除矩形块之外的不规则形状块。
此外，图1所示范例具有一些空白单元，其分别设置于第一和第二误 差校正码块12之间、第三和第四误差校正码块12之间、以及末端图案7 和第三、第四误差校正码块12之间。这些空白单元没有应用，但这不是综 合性范例。可以对码块10修改其设置，从而将这种空白单元用作码块10 的部分或用作任何其他特定图案。或者，可以将未用作码块10的数据的剩余块分配给那些空白单元。
现在将介绍如何产生根据本实施例的2D码1。
可以由设置有必要组件(例如CPU (中央处理单元)和存储器)的信息 处理器(例如计算机)来产生该2D码1。在产生2D码1时，首先获得用于 码l的数据值(即要解码的数据)，并产生针对该数据值的误差校正码。接 着，产生表达数据值的数据码块和表达误差校正码的误差校正码块。然后 依次设置相应的数据码块和相应的误差校正码块。在这一映射过程中，按 照升序设置误差校正码块，使得首先设置最后的误差校正码块(在范例中 为第六误差校正码块12)，并且按照升序设置其余的误差校正码块。在完成 误差校正码块12的头块的设置时，也按照升序设置数据码块11。首先设置 最后一个数据码块11 (在图1的范例中为第五数据码块11)，并且依次按 升序设置其余数据码块。
更具体而言,将沿着该2D码1的边界6的给定点定义为设置的开始点， 并且从开始点开始，从最后的校正码块顺序设置误差校正码块12，以便使 其沿着边界6。亦即，沿着第一边界6b并在与第一特定图案2相邻的位置 设置最后的误差校正码块12 (即第六误差校正码块12)。之后，沿边界6 按顺时针方向依次设置第五、第四、第三、第二和第一误差校正码块12。 在已经设置了第一 (头)误差校正码块12时，首先在与首先设置的误差校 正码块12相邻的给定点设置最后数据码块11 (即第五数据码块ll)。然后 沿着己经设置的外侧码块IO (即误差校正码块12)按顺时针方向依次设置 第四、第三、第二和第一码块ll。通过这种方式，可以沿着边界6设置完 所有误差校正码块12，并可以沿着已经设置的码块12设置所有数据码块 11。
现在将要举例说明如何读取2D码1。
在本实施例中，可以由图2中例示的光学信息读取器20读出2D码1。 该读取器20主要由光学系统、微型计算机系统以及电源系统构成，该光学 系统包括光源21、光传感器23、滤光器25和成像透镜27，微型计算机系 统包括存储器35、控制电路40、操作开关42和液晶显示器46，电源系统 包括电源开关41和电池49。
在光学系统中，光源21充当着均发射照明光Lf的源，每个光源21都设置有LED (发光二极管)和设置于LED的发光侧的透镜系统。透镜系统包 括发散(diffusing)透镜和会聚透镜。在本实施例中，光源21位于光传 感器23前方，但在其径向上彼此分开，通过外壳的读取开口 (未示出)向 要渎取的对象R发射照明光Lf 。该对象R例如为充当显示介质的包装容器、 包装纸或标签。可以通过适当手段，例如印刷和直接标记，在对象R上形 成码1。
形成光传感器23以通过使光Lf朝向对象R发射来接收从对象R(以及 2D码1)反射的光Lr。在本实施例中，光传感器23由具有二维设置的光接 收元件的面积(area)传感器构成。这种元件由提供为固态图像感测装置 的C-MOS或CCD构成。光传感器23安装在印刷电路板(未示出)上并具有 光接收表面以接收经成像透镜27进入的入射光。滤光器25为光学低通滤 波器，其仅仅允许波长等于或小于反射光Lr波长的光经其通过。因此，防 止了波长超过反射光Lr波长的不必要光进入光传感器23。成像透镜27例 如由透镜管和该透镜管中容纳的多个会聚透镜构成，并且充当着成像光学 系统，通过会聚经读取开口从外界进入的光在光传感器23的光接收表面23a 上成像。
现在将介绍微型计算机系统。该系统包括放大器电路31、 A/D转换器 电路33、存储器35、地址产生电路36、同步信号产生电路38、控制电路 40、操作开关42、 LED 43、蜂鸣器44、液晶显示器46和通信接口 48。在 该系统中，控制电路40和存储器35充当着微型计算机的主要部分(充当 信息处理器)。该微型计算机系统对以光学方式从2D码1获得的图像信号 进行软件处理。控制电路40还控制着光学信息读取器20的全部操作。
将从光传感器23输出的模拟图像信号输入到放大器电路31并在其中 以给定增益放大。将放大后的图像信号给予A/D转换器电路33，以转换成 数字图像信号。数字化图像信号，即图像数据(或图像信息)被存储在存 储器35的图像数据存储区中。形成同步信号产生电路38以产生将要发送 到光传感器23和地址产生电路36的同步信号。该电路36使用同步信号来 产生用于在存储器35中存储图像数据的地址。
存储器35由诸如RAM (DRAM和SRAM)或ROM (EPR0M和EEPR0M)的半 导体存储器件构成。在存储器35的RAM中，提供上述图像数据存储区、工作区和读取条件表。控制电路40使用工作区来执行各种分配给控制电路40 的过程必需的计算。用ROM事先存储给定的程序以及系统程序，该给定程 序用于执行诸如下文所述的读取过程的过程，系统程序用于控制包括光源 21和光传感器23的相应硬件部件的工作。
控制电路40包括装备有CPU、系统总线和输入/输出接口的微型计算机。 控制电路40与存储器35关联，其充当信息处理器。为了提供该信息处理 器，经由该电路40中包括的输入/输出接口将控制电路40电连接到各种外 围装置。在本实施例中，如上所述的外围装置包括电源开关41、操作开关 42、 LED43、蜂鸣器44、液晶显示器46和通信接口 48。诸如主机HST (是 一种用于光学信息读取器20的主机系统)的外围装置可以与通信接口 48 通信。
此外，在电源系统中，电池49向上述各种装置和电路供应驱动电压。 经过控制电路40从电源开关41对驱动电压进行开/关控制，从而选择性地 允许或不允许供应驱动电压。
在光学信息读取器20中，如下所述执行读取过程。
当操作员执行给定操作(包括在操作开关42处进行打开操作)时，开 始图3所示的读取过程。在实践中，首先执行图像数据采集过程(步骤Sl)。 在该过程中，控制电路4响应于同步信号向光源21输出用于实现光发射的 信号，已经接收到该信号的光源21使LED发光，从而向2D码1辐射照明 光Lf。照明光Lf被2D码l反射，从而产生反射光Lf，该反射光经由读取 开口和滤光器25进入成像透镜27。结果，成像透镜27在光接收表面23a 上产生2D码1的图像，即码图像。于是将光传感器23的光接收元件暴露 于光，由此这些元件根据2D码1的图像输出电信号。如上所述，将这些信 号处理成2D码1的图像数据并存储在存储器35中。
然后使用存储器35中存储的图像数据来判断2D码1的码区(矩形区 域)(步骤S2)。在该步骤中，判断界定码区的相应边界6。例如，优选由 日本专利特开公开文本No. 10-198754或日本专利特开公开文本 No. 2000-353210提供如何判断边界6的技术，该技术通过统计亮度或对比 度改变的点的数量来提取码区。在假设对象为双色2D码且检测到码中的亮 度变化的情况下，提供后一种技术。后一种技术不限于这种用途，而可以用基本类似的方式应用于多色2D码。亦即，在沿着图像数据中的每条扫描 线扫描时，统计像素值的变化，其中像素值可能从表示某种颜色的给定值 变化为表示其他颜色的其他值。此外，由于已经知道多种其他用于将不同 颜色区分开的技术，也可以在步骤S2中使用这种技术。简而言之，只要在 构成矩形区域边界的部分中并沿其设置颜色与背景不同的单元，就可以使 用各种己知技术来判断不同颜色的单元，然后将其连接起来。相连单元的 外边缘描绘出矩形区域的边界。
具休而言，在角落5a和5d，设置由颜色与背景的颜色不同的单元构成 的第一和第二特定图案2和7。可以使用各种己知的图像处理技术来判断(指 定)角落5a和5d的位置。在除了第一和第二特定图案2和7之外的区域 中，与相应边界6相邻并沿其设置误差校正码块12，从而可以使用各种公 知图像处理技术来指定其余区域的边界6。
在读取过程中，使用指定的码区和第一特定图案2判断该2D码1的取 向(步骤S3)。在实践上，判断第一特定图案2位于指定矩形区域的哪个角 落。可以根据第一特定图案2的位置判断2D码1在图像数据中的方向(即 姿态)。
此外，基于己经指定了边界位置和方向的码区，对图像数据进行译码 (步骤S4)。在本实施例中，事先在读取器20.中存储码的类型。因此，根 据矩形区域的尺寸以及第一特定图案2和末端图案7两者的配置，判断码 的类型。将判定的码类型用于对相应数据码块ll的数据进行译码，并且使 用误差校正码块12对译码后数据进行误差校正。
根据本实施例的2D码1具有如下各种优点。
第一特定图案2设置在2D码1的矩形区域的指定角落5a处。因此， 在从2D码1读出图像数据时，更容易以更可靠的方式判断整个2D码1的 方向和矩形区域的一部分的位置。此外，沿着与设置第一特定图案2的边 界相邻的区域的其余边界设置误差校正码块12，其是与边界相邻块。每个 误差校正码块12包括饱和度、色调或亮度与码背景不同的一个或多个单元 (异色单元)。因此，对于未沿其设置第一特定图案2的边界6而言，更容 易以更可靠的方式利用每个块12中包含的异色单元判断那些边界6。此外， 也可以将码块10的一部分用作与边界相邻块，其允许用来判断边界6。于是，与利用特定图案(没有要译码的数据，没有用于误差校正的数据)判
断所有边界6的技术相比，可以减少分配给除数据(要被译码的数据和用 于误差校正的数据)之外的信息的单元数。因此可以有效地增加分配给数 据的单元数量。
在本实施例中，给出与边界相邻块作为误差校正码块12。从其特征角 度来看，误差校正码块12具有长串连贯设置的饱和度、色调和/或亮度与 背景相同的单元的可能性极低。因此，还可以将误差校正码块12用作判断 边界6的块。因此，利用误差校正绝对需要的数据，可以可靠地判断或指 定边界6，这也减少了分配给数据之外的信息的单元数。
具休而言，始终与边界6的任何一个相邻地设置每个误差校正码块12 的一半单元。于是，与每个边界6相邻的所有单元颜色与背景相同的概率 可能几乎为零，结果，可以用更容易的方式将颜色与背景不同的单元设置 成与边界6相邻。
此外，在该实施例中，至少一个误差校正码块12被设置成与形成矩形 区域的每个边界6相邻。亦即，可以在与相应边界6相邻的位置保证用于 码块的区域，由此可以有效地扩展码块区域。在将2D码1作为图像数据读 取时，可以利用与相应边界6相邻设置的误差校正码块12，即与边界相邻 块，来可靠地判断相应的边界6。这将能够更可靠地指定矩形区域。
此外，与第一特定图案2所相邻设置的第一边界6a和6b相邻地设置 至少一个误差校正码块12。于是，可以利用第一特定图案2和与其相邻的 块12可靠地检测第一边界6a和6b。
末端图案7设置在矩形区域的角落5d处，该角落5d的位置与第一特 定图案2对角。因此，可以通过第一特定图案2将指定角落5a可靠地与背 景区分开，可以通过末端图案7将对角角落5d可靠地与背景区分开。在这 种情况下，末端图案7可以对判断未与其相邻设置第一特定图案2的两个 第二边界6c和6d进行补偿，由此可以用稳定而可靠的方式在总体上判断 矩形区域的位置。
此外，末端图案7具有由多个连贯且彼此相邻设置的单元构成的L形 区域7a，这些单元的饱和度、色调和亮度相同。L形区域7a的外边缘提供 了与指定角落5a对角设置的角落5d。于是能更容易地判断与指定角落5a对角的角落5d，且在读取2D码期间，判断L形区域7a有助于更容易地识 别构成角落5d的第二边界6c和6d。尽管未沿第一特定图案设置那些边界 6c和6d，但通过利用末端图案7，可以以可靠和稳定的方式判断(指定) 第二边界6c和6d。
(第二实施例)
参考图4，现在将介绍根据本发明的二维(2D)码的第二实施例。在第 二实施例和之后的其他实施例中，为了简化或省略解释，将为与第一实施 例中那些相同的部件赋予相同的附图标记。
图4从概念上示出了第二实施例采用的2D码120。在图4中，用虚线 从概念上示出了误差校正码块12的位置，通过实线并在实线包围的区域中 加阴影来从概念上示出了稍后将介绍的压縮数据码块13的位置。此外，图 4中省略了对相应码块10的单元配置的详述。
除了码块10的配置和设置方式外，本实施例的2D码120的构造与图1 中所示的2D码相同。
2D码120具有制作成正方形区域的码区，该正方形区域可以一般化为 矩形区域(因此经常将码区称为矩形区域)。亦即，码区具有正方形矩阵， 其一条边由线性且彼此相邻设置的奇数L个单元C构成。在实践中，类似 于图1所示，正方形矩阵由11X11个单元构成。该2D码120还具有形状 和长度与图1所示相同的边界6以及配置与图1所示相同的第一特定图案2 和末端图案7。该2D码120的每个单元C由两种单元，即黑单元和白单元 中的任一种构成，从而为码120提供了双色设置配置。
2D码120的码块10由己经介绍的误差校正码块12和存储压縮数据的 压縮数据码块13构成。对于图4中的单元配置而言，将误差校正码块12 集中并设置在码120的中心部分，并由压縮数据码块13包围。在实践中， 设置五个误差校正码块12并用设置成环形和正方形形式的六个压縮数据码 块13加以包围。这些压縮数据码块13和误差校正码块12是没有掩蔽过程 的非掩蔽块，因此无需去掩蔽过程就可以对这些码块13和12进行译码。
压縮数据码块13是均由多个单元表达的码块，所述单元描述通过对要 译码数据进行编码和压縮产生的压縮编码数据(即，数据码字)。在图4的范例中，将八个单元(即多个单元)集中到一个块中。每个压縮数据码块
13都采用从前面给出的多种类型的单元(在图4中为两种类型的单元)中
逐个单元选择的单元作为其组成部分。
通过利用公知压縮技术压縮要编码的数据来产生码块13的压縮数据。 这种压缩技术的算法例如为Run-length编码技术或Huffman编码技术，且 可以使用任何算法。例如，假设要译码的数据例如为"0000000000001111"， 并且将Rim Length编码技术应用于该数据。在该范例中，有十二个"0"(在 二进制中12=1100)和四个"1"(在二进制中4=0100)，将其表达为 "0110010100"，其中并排着"0" "1100"、 "1"和"0100"。于是可以缩短 数字序列，由此能够减少压縮数据码块13中出现背景颜色单元持续很长的 可能性。
在本实施例中，产生构成与边界相邻块的压縮数据码块13，以在与相 应边界6相邻的一个或多个位置设置一个或多个单元(异色单元)。这种异 色单元的饱和度、色调或亮度与背景不同。
在图4的范例中，压縮数据码块13的一个或多个单元中的每个的一半 单元是沿着每个边界6 (即与其相邻)的。因此，在为压縮数据码块13赋 予一些信息时，沿边界6设置的所有单元的颜色都与背景颜色相同的概率 可能几乎为零，从而能够可靠地设置与边界6相邻的异色单元。
代替其所有数据都被压縮的压縮数据码块13，这些码块13可以包括单 元为非压縮数据的数据码块。
于是，在本实施例中，能够实现与第一实施例中所述相同的操作或优 点。亦即，可以用更可靠的方式将码区与背景区分开。同时，可以尽可能 地减少分配给除要编码数据之外的数据的单元数，由此增加用于要编码数 据的单元数。
除了上述内容之外，与边界相邻块由压縮数据码块13构成。将这些块 13通用作用于设置要编码数据并勾勒边界6的块，使得可以允许数据量尽 可能地小并可以可靠地判断边界6。由此可以减少分配给除数据之外的信息 的单元数。
(第三实施例)参考图5，现在将介绍第三实施例。
图5从概念上示出了第三实施例采用的2D码130。在图5中，用虚线 从概念上示出了误差校正码块12的位置，通过实线并在实线包围的区域中 加阴影来从概念上示出了数据码块ll的位置。此外，图5中省略了对相应 码块10的单元配置的详述。
该2D码130与图1所示的2D码不同之处在于，2D码130具有稍后介 绍的第二特定图案131以及误差校正块12和数据码块11，块12和13的形 状和设置与图1所示不同。其余特征，即第一特定图案2的配置、码130 的整个矩阵配置、边界6的形状和长度以及角落5a-5d的位置和形状，与 图l所示相同。
2D码130具有11X11正方形矩阵的码区，这与在第二实施例中描述的 2D码120的码区相同。该2D码130的每个单元C也是黑单元或白单元。
在2D码130中，如图5所示，沿着未附带第一特定图案2的第二边界 6c和6d (与其相邻)设置第二特定图案131。第二特定图案131由饱和度、 色调或亮度不同的多种类型的单元构成，在图5中，其是由白单元或黑单. 元构成的两种类型的单元构成。此外，该第二特定图案131包括沿第二边 界之一，6c，设置的特定图案132以及沿另一第二边界6d设置的另一特定 图案13.3。特定图案132和133的特征都在于，分别沿着两条第二边界6c 和6d的整个长度分布并被设置成在整体上形成L形。
这一个特定图案132由以预定顺序设置的多个颜色单元构成的一端侧 边(one-end-side)图案134和末端图案137的一部分构成。具体而言， 该一端侧边图案134由给定颜色单元(例如黑单元134a)和与其不同的给 定颜色单元(例如白单元134b)构成，交替设置两种颜色的单元。末端图 案137由多个颜色彼此相同(例如如图5所示为五个黑单元138a)且设置 成产生L形区域138的单元构成。于是该末端图案137用作指示与指定角 落5a对角的角落5d的标记。于是该特定图案132具有两端 一端具有构 成第一边界6a在角落5b处的一端的外边缘，而另一端连接到特定图案133， 特定图案132的一部分提供了末端图案137的一部分。特定图案132的整 个外边缘提供第二边界6c。
另一个特定图案133也是类似于上文所述产生的，包括一端侧边图案135和末端图案137的一部分。 一端侧边图案135由彼此交替设置的黑单元 135a和白单元136构成。该特定图案133也具有两端 一端具有构成第一 边界6b在角落5c处的一端的外边缘，而另一端连接到特定图案132，特定 图案133的一部分提供了末端图案137的一部分。特定图案133的整个外 边缘提供第二边界6d。
通过这种方式，第二特定图案131用于将该2D码130的码区与背景区 分开。亦即，在读取码130时，将第二特定图案131用作标志，以至少将 第二边界6c和6d与背景区分开，从而将具有码块10的整个码区从背景中 分出。
在图5中，沿着第二特定图案131所不相邻的第一边界6a和6b设置 误差校正码块12。具体而言，沿第一边界6a和6b中的每个设置任一误差 校正码块12的一半的单元。在实践中，将第四误差校正码块12形成为4 X2单元的矩阵，以便具有长边，长边之一沿第一边界6a定位。将第一误 差校正码块12形成为2X4单元的矩阵，以便具有长边，长边之一沿第一 边界6b定位。
此外，在矩形区域之内，误差校正码块12之一与第二特定图案131相 邻。在实践中，与一个特定图案132的向内边缘相邻地设置第三误差校正 码块12，与另一特定图案133的向内边缘相邻地设置第二误差校正码块12。
在图5中，未给第一误差校正码块12和另一特定图案133之间的单元、 第四误差校正码块12和一个特定图案132之间的单元以及与第一特定图案 2的一部分相邻的单元赋予特定应用。可以在图5中改变码块10的设置， 从而为这些空白单元赋予任何特定图案。可以将未用作码块10的数据的剩 余块设置在这种空白单元中。
在本实施例中，除了第一实施例的优点之外，还可以实现如下优点。
图5中的2D码130具有与第二边界6c和6d相邻的第二特定图案131， 第二边界6c和6d与第一特定图案2所邻的第一边界6a和6b不同。因此， 在读取图像数据期间，可以利用第二特定图案131精确地将第二边界6c和 6d区分开。此外，与远离第二特定图案131的第一边界6a和6b相邻地设 置误差校正码块12 (即，与边界相邻块)，结果可以精确地判断第一边界 6a和6b。此外，可以有效地利用不存在第二特定图案131的区域来加宽用于码块10的区域。
第二特定图案131与两个第二边界6c和6d都相邻，因此可以使用该 图案131来可靠地判断第二边界6c和6d。同时，可以利用第一特定图案2 和误差校正块12两者来有效地判断第一边界6a和6b，同时仍尽可能地维 持码块。
第二特定图案131与两个第二边界6c和6d的整个延伸范围相邻，因 此可以使用第二特定图案131来可靠地判断第二边界的整体延伸范围。这 意味着，基于第一特定图案2和第二特定图案131两者还可以可靠地判断 第一边界6a和6b中的每个的两端，且通过每个误差校正码块12可以有效 地判断连接每个第一边界两端的边缘部分。因此，可以通过高度精确而可 靠的方式判断码区(即，矩形区域)。
此外，有些误差校正码块12与第二特定图案131的向内边缘相邻。通 过这种设置，可以利用第二特定图案131，或者必要时通过额外地或单独地 利用一些误差校正码块12将码区的第二边界6c和6d与背景区分开。这防 止了以较低精度识别第二边界6c和6d的情况。例如，即使当第二特定图 案131被污物弄脏时，也可以精确地检测出与图案131相邻的误差校正码 块12的位置，由此可以基于所判断的块12的位置来轻易地估计预定边界 的位置。
(第四实施例)
参考图6，现在将介绍第四实施例。
图6从概念上示出了第四实施例采用的2D码140。在图6中，用虚线 从概念上示出了误差校正码块12的位置，而省略了数据码块的绘示。数据 码块可以类似于前述实施例中的那些，并且在图示了第一特定图案2、末端 图案147和误差校正码块12中的任一个的区域中可以用各种方式设置数据 码块。图6省略了对相应码块10的单元配置的详细描述。
以和图1所示相同的方式产生2D码140，除了用末端图案147取代图 1中的末端图案7，且误差校正码块12和数据码块的形状和设置图案与图1 中使用的不同。
2D码140具有11X11正方形矩阵的码区，这与在第二实施例中描述的2D码120的码区相同。该2D码140的每个单元C也是黑单元或白单元。误 差校正码块12也充当与边界相邻块，并与第一边界6a和6b中的每个和第 二边界6c和6d中的每个相邻设置。
末端图案147具有预定饱和度、色调和亮度的第一单元和饱和度、色 调或亮度不同的第二单元，并且整体上形成为矩形148，其中第二单元包围 第一单元。例如，在图6中，白单元148b对应于第一单元，而黑单元148a 对应于第二单元。黑单元148a的数量为八个，这些单元148a包围一个白 单元148b，以形成矩形148 (确切地讲为正方形)。该矩形149具有构成角 落5d的外边缘，该角落5d与指定角落5a对角相对。于是当在2D码的读 取过程中检测到该矩形148的外边缘时，可以结合第一特定图案2识别出 码区的外边缘，即边界。
在本实施例中，可以容易地判断位于对角的角落5d。由于角落5d是由 矩形148外边缘的一部分产生的，因此在读取过程中判断矩形148的位置 能够同时识别第二边界6c和6d，该第二边界6c和6d不与第一特定图案2 相邻，而是构成角落5d。利用末端图案147，于是可以容易而可靠地判断 第二边界6c和6d。
可以如图7所示修改图6中所示的配置，图7中提供了2D码240。该 2D码240与图6所示2D码的不同之处在于，矩阵尺寸为21 X21单元，并 根据其矩阵配置生成和设置误差校正码块12和数据码块(未示出)。第一 特定图案2和末端图案147与图6中的相同。此外，与第一边界106a和106b 以及第二边界106c和106d相邻地设置误差校正码块12。在所有边界106 的范围内，对除了与第一特定图案2和末端图案147相邻的范围之外的部 分范围进行误差校正码块12的相邻且完全的设置。
(第五实施例)
参考图8，现在将介绍第五实施例。
图8从概念上示出了第五实施例采用的2D码150。在图8中，也用虚 线从概念上示出了误差校正码块12的位置，而通过实线和阴影从概念上示 出了数据码块11。图8省略了对相应码块10的单元配置的详细描述。
该2D码150具有与图5所示相同的第一特定图案2、矩阵配置和包括角落5a-5d的边界6。该2D码150也具有由LXL矩阵产生的码区(L为设 置在其一边中的单元数量)，码区具有正方形码区。
上述各实施例中的2D码由两种单元构成，而本实施例中提供的2D码 150由三种或更多种类型的单元构成，其被称为彩色码。在图8中，2D码 150由八色单元构成，包括黑单元Cb、白单元O、红单元Cr、绿单元Cg、 蓝单元Cu、青单元Cn、紫单元Cm和黄单元Cy (不过图8仅示出了八色单 元的一部分)。在本实施例之后的实施例中将采用对彩色单元的这种标示。
在使用预定的八色单元时，作为从八色单元中选择的单元来给出用于 数据码块11和误差校正码块12的单元。例如，可以为单元颜色分配数字 值；例如，分别将第一颜色"白色"分配给数据"0"，将第二颜色"红色" 分配给数据"1"，将第三颜色"绿色"分配给数据"2"，将第四颜色"蓝 色"分配给数据"3"，将第五颜色"紫色"分配给数据"4"，将第六颜色 "黄色"分配给数据"5"，将第七颜色"青色"分配给数据"6"，将第八 颜色"黑色"分配给数据"7"。多个数据码块11和多个误差校正码块12 具有与图5中的相同的矩阵配置，只是这些块由多色单元构成。
在图8中，第二特定图案151与图5所述的特定图案131不同之处在 于，用红单元154b、黄单元154c、青单元154d和绿单元154e替代图5中 的四个白单元134b，并且用红单元155b、黄单元155c、青单元155d和绿 单元155e替代图5中的四个白单元135b。可以将图5中除末端图案137之 外的部件形状应用于2D码150的那些部件。
由饱和度、色调或亮度互不相同的多种类型的单元(例如具有不同颜 色的多种类型的单元)构成第二特定图案151。根据预定的组合类型设置这 些单元。在该范例中，第二特定图案151由两个特定图案152和153构成。 通过相互组合五种单元来构成与第二边界6c相邻的一个图案152，这五种 单元由黑单元154a和138a、红单元154b、黄单元154c、青单元154d和绿 单元154e构成，按照预定顺序排列这些单元。具体而言，除了黑单元154a 和138a之外，在从第一边界6a观察时，按照顺序提供红单元154b、黄单 元154c、青单元154d和绿单元154e。在包含黑单元154a时，设置顺序从 黑单元154a、红单元154b、黑单元154a、黄单元154c、黑单元154a、青 单元154d、黑单元154a、绿单元154d开始一直到黑单元138a。与上文所述类似，通过相互组合五种单元来构成与第二边界6d相邻的 另一个图案153，这五种单元由黑单元155a和138a、红单元155b、黄单元 155c、青单元155d和绿单元155e构成，按照预定顺序排列这些单元。具 体而言，除了黑单元155a和138a之外，在从第一边界6b观察时，按照顺 序提供红单元155b、黄单元155c、青单元155d和绿单元155e。在包含黑 单元155a时，设置顺序从黑单元155a、红单元155b、黑单元155a、黄单 元155c、黑单元155a、青单元155d、黑单元155a、绿单元155d开始一直 到黑单元138a。
将第二特定图案151也用作指示矩形区域类型的参考区。该图案151 设置有颜色可以出现在码区(矩形区域)中的单元。这样的颜色包括可用 于数据码块ll、误差校正码块12和/或其他区域中的部分或全部颜色。在 读取2D码时，对图案151进行比照，以确定码区中提供的单元颜色。例如， 在读取过程中，可以利用第二特定图案151的相应单元颜色判断多种代表 性颜色中的什么颜色对应于码区的相应单元。可选的用途是，对于已经判 定颜色的单元而言，使用第二特定图案151的相应单元颜色来检查判断是 否正确。
在2D码150中，通过按预定顺序设置不同类型的多个单元来配置第二 特定图案151。因此，.在读取2D码150时更容易识别图案151的单元的设 置形状。此外，通过判断单元顺序是否与给定顺序一致，可以确认已经正 确地识别了第二特定图案151。于是可以根据单元，即边界，的形状和内容 来判断第二边界6c和6d，亦即该图案151的外边缘，从而提高了判断边界 的精确性。
此外，不仅将由上述多种类型的单元构成的第二特定图案151用作判 断边界6的图案，而且用作指示矩形区域类型的参考区。因此不必准备专 用于参考的独立图案，使得整个码尺寸更小或使用于数据的区域更大。
(第六实施例)
参考图9，现在将介绍第六实施例。
图9从概念上示出了第六实施例采用的2D码160。在图9中，用虚线 从概念上示出了误差校正码块12的位置，而通过实线和阴影从概念上示出了数据码块11。图9省略了对相应码块10的单元配置的详细描述。
该2D码160具有与图1所示相同的第一特定图案2、矩阵配置和包括
角落5a-5d的边界6。该2D码160也具有由LXL矩阵产生的码区(L为设
置在其一边中的单元数量)，码区具有正方形码区。
像图8中所示的码那样，本实施例中的2D码160被生成为彩色码，其
中采用饱和度、色调或亮度彼此不同的三种或更多种类型的单元(例如八
种类型的单元)。多个数据码块11和多个误差校正码块12具有与图1中的
相同的矩阵配置，不过与图1中不同之处在于单元为三种或更多颜色的多
色单元。
如图9所示，其提供了末端图案167，该末端图案167从图1的末端图 案7发生了改变。该末端图案167由按预定顺序组合的预定多种类型的单 元构成。这些单元是从饱和度、色调或亮度互不相同的多种类型的单元选 择的。在图9中，将红单元168a、黄单元168b和青单元168c，即三种单 元组合成末端图案167，设置它们，使得从角落5b沿顺时针方向设置红单 元168a、黄单元168b和青单元168c。这些红单元168a、黄单元168b和青 单元168c排列成L形，以形成L形区域168。该区域168具有构成与指定 角落5a对角的角落5d的外边缘。
末端图案167也用作指示码区类型的参考区。于是，该末端图案167 设置有其颜色可用于码区中的可能单元。在图9中，这种颜色包括可用于 数据码块ll、误差校正码块12和/或其他构件的可能颜色的一部分。如何 使用该末端图案167与前述实施例中解释的第二特定图案151相同。
如上所述，将末端图案167做成L形区域168并提供角落5d。由于末 端图案167由按照预定顺序设置的多种类型的单元构成，所以在读取2D码 时更容易识别单元设置的形状，并可以通过检查是否以预定顺序设置单元 来确认末端图案167是否被正确地识别。可以考虑到末端图案167的形状 和颜色内容判断角落5d的位置，从而在其判断中实现更好的精确度。由于 L形区域168的外边缘提供了角落5d，所以判断该区域168的位置能够识 别出第二边界6c和6d。通过利用该末端图案167，可以容易而有效地指定 第二边界6c和6d。
通过这种方式，可以将末端图案167用于上述两种目的。于是，类似于前述实施例，不需要单独的参考区作为码区类型的参考，这增大了用于
数据的区域或使得整个2D码不那么紧凑。
取代图9所示的2D码，可以采用图10中的2D码，图10中的2D码与 图7中的不同之处在于，用末端图案267取代了末端图案147，且单元由从 饱和度、色调或亮度彼此不同的多种类型的单元(例如八色单元)(亦即彩 色码)中选择的单元构成。其余配置，包括第一特定图案2、整个矩阵配置 和包括角落5a-5d的边界106都与图7中的相同。除了为多色之外，以类 似于图7中的方式构造该2D码260中使用的多个数据码块和多个误差校正 码块12的矩阵。
2D码260包括形成为矩形区域268的末端图案267，该矩形区域268 由第一边界106a和106b以及第二边界106c和106d构成的边界界定。具 体而言，在从角落5b观察时，按照下述顺序线性地设置黑单元268a、红单 元268b和黄单元268c，以便与第二边界之一 106c相邻。黄单元268c的外 边缘产生了角落5d。这一系列线性设置的单元268a-268c在角落5d处以直 角弯折，并继续到另一系列线性设置的单元，其从黄单元268c开始，按照 青单元268d和黑单元268e的顺序线性排列，以便与第二边界106d相邻。 在从角落5c观察时，按照黑、青和黄单元的顺序设置单元。因此，线性设 置的黑、红和黄单元268a-268c的外边缘表示第二边界之一 106c，而线性 设置的黄、青和黑单元268c-268e的外边缘表示另一第二边界106d。
此外，从该系列黄、青和黑单元268c-268e的黑单元268e开始，沿着 边界106c的方向按直角延伸出按照黑单元268e、紫单元268f和蓝单元268f 的顺序线性设置的另一系列。此外，从该蓝单元268g开始，沿边界106d 的方向按照蓝单元268g、绿单元268h和黑单元268a的顺序线性设置另一 系列。因此，这四个系列的线性设置单元总共由沿图IO中所示的码姿态中 的顺时针方向设置的单元268a-268h构成，它们形成了中心设置有白单元 268i的环形正方形区域。在这种情况下，将背景也设置为白色。这样构造 的矩形区域268充当着末端图案267，并且矩形区域268的外边缘表示角落 5d的位置。
通过这种方式，按给定顺序设置多种颜色单元产生的末端图案267还 用作指示码区颜色的参考区。在图10中，将可以设置为数据码块、误差校正码块12和/或码区中其他构件的单元的所有可能颜色(例如八种颜色)
赋予末端图案267。
因此，可以用与图9中解释的末端图案167相同或类似的方式使用该 末端图案267，且其能够实现类似于上述的优点。
(其他实施例)
本发明并非始终限于结合以上各实施例描述的范围，而是可以用各种 方式进行修改，包括如下各变型。
以上实施例提供了如下范例码区周围的背景颜色为白色，将除白色 之外不同颜色的单元用作饱和度、色调或亮度与背景不同的单元。这不是 关于彩色单元的限制性范例，背景可以是黑色的，并且可以将除黑色之外 不同颜色的单元用作饱和度、色调或亮度与背景不同的单元。
在图1、 4、 5、 6和7所示的范例中，已经将2D码例示为由包括白单 元和黑单元的两种单元构成。对于这种2D码的任一种而言，可以使用除白 单元之外的任何亮单元，并且可以使用除黑单元之外的任何暗单元。当使 用具有特定颜色的亮单元时，可以使用亮度较低的其他颜色的暗单元。
在以上实施例中，将码区例示为具有正方形外边缘的正方形区域。然 而，该形状可以是长方形的，如图11所示，其中提供了具有长方形外边缘 的长方形2D码170。该2D码170具有四个边界206，其中三个是与第一特 定图案2相邻的第一边界206a、 206b和206d。第一边界之一 206b仅沿着 图案2的短边，而沿着还沿着图案2的长边分布的其余两个第一边界206a 和206d设置误差校正码块12。可以沿着第二边界206c设置误差校正码块 12。在图11中，省略了对数据码块的绘制。可以改变误差校正码块12的 设置和数量，不限于图11所示的那样。
此外，以上实施例采用了外部形状为矩形的第一特定图案，但并不限 于例示的情况，只要图案能够界定指定角落5a即可。图12中示出了这种 变化的另一范例，其中提供了具有L形式的第一特定图案182。该图案182 由线性设置的相同种类(例如黑单元)并弯折成L形式的一系列多个单元 构成。当然，单元由多种类型的单元组成。如图13所示，该图案可以是几 乎为L形的。通过相邻地组合相同类型(例如黑单元)的多个单元，使其基本为L形，且其两端稍向内弯折，由此产生图13中所示的第一特定图案 192。设置该图案192以勾勒出码区的两个边界306a和306b的整体以及其 剩余两个边界306c和306d中的每个的一部分。亦即，第一特定图案192 能够勾勒出所有四个边界306 (或与之相邻)。设置误差校正码块12，使其 与图案192所邻接的边界的空白范围(即，边界306c和306d中的每个的 一部分)相邻。
以上实施例举例说明了均为八个单元聚集体的码块。数据码块ll、误 差校正码块12和压縮数据码块13中的任一个都可以是除八个单元之外的 多个单元的聚集体。例如，可以将七个或更少单元(例如两个单元、四个 单元、六个单元或其他)形成为一个块。相反，可以将九个或更多单元(例 如十个单元、十六个单元或其他)形成为一个块。
以上实施例使用JIS中规定的方法作为误差校正方法。然而，也可以 使用其他方法，只要其能够校正数据码块的误差即可。具体而言，可以使 用公知的误差校正方法，只要这些方法能够基于要译码的数据内容(具体 而言，构成每个数据码块的数据字)产生误差校正码，并在每个数据码块 的一部分中发生误差时使用数据字来校正误差，由此来校正误差即可。例 如，可以构造2D码，使得能够利用LDPC (低密度奇偶校验)码来适当校正 每个码块的数据。在这种情况下，可以用上述误差校正码块表达LDPC码， 并可以沿着矩形区域的周边设置这些误差校正码块。
第五实施例已经举例说明了其中将第二特定图案配置为组的配置。不 过，如必要的话，可以将第二特定图案分成多个组。
在第三和第五实施例中，将第二特定图案设置成勾勒出两个第二边界， 但也可加以变化，使得第二特定图案仅勾勒出两个第二边界之一。
此外，在第三和第五实施例中，不限于与第二特定图案131或151的 内侧边缘相邻地设置误差校正码12的情况。可以与第三特定图案的内侧边 缘相邻地设置被配置成与第二实施例中的那些相同的压縮数据码块。在这 种情况下，不仅可以使用第二特定图案，而且如果需要还可以使用压縮数 据码块来将矩形区域与背景区分开，可靠地减少了第二边界的不佳识别。
以上实施例采用了由多个单元构成的末端图案，但这也可以进行修改。 图14中的2D码200例示了由饱和度、色调或亮度与背景不同的单个单元207a构成的末端图案207。在图14中，其余的部件和结构与图1中的相同。 在这种情况下，可以尽可能地减小末端图案占据的区域，并可以加宽用于 数据的区域。
图15中示出了另一变型。在实践中，可以将图1中所示的配置改为图 15中所示的配置。图15中的2D码310与图1中不同之处在于，额外提供 了第二末端图案311和312，末端图案7被改为末端图案317，并改变了误 差校正码块的形状和位置(不过它们的数据内容和功能与图1中的相同)。 包括第一特定图案2和数据码块11的其他部分与图1中的相同。
在图15中，设置第二末端图案之一，311，以表示第一末端图案2的 一边所邻接的第一边界6a的末端位置。该第二末端图案311由设置成L形 的三个黑单元311a、 311b和311c构成。单元311a-311c的饱和度、色调 或亮度与背景不同(在该范例中，背景为亮色，例如白色)。在三个黑单元 中，单元311a和311b与第一边界6a相邻。位于L形区域的角落处的单元 311b的外侧边缘表示第一边界6a的末端位置和角落5b的位置。相反，排 列黑单元311b和311c，使其与第二边界6c相邻，使得中心单元311b的外 侧边缘表示第二边界6c的末端位置。
此外，设置另一第二末端图案，312，以表示第一末端图案2的另一边 所邻接的第一边界6b的末端位置。该第二末端图案312由设置成L形的三 个黑单元312a、 .312b和312c构成。单元312a-312c的饱和度、色调或亮 度与背景不同。在三个黑单元中，单元312a和312b与第一边界6b相邻。 位于L形区域的角落处的单元312b的外侧边缘表示第一边界6b的末端位 置和角落5c的位置。相反，排列黑单元312b和312c，使其与第二边界6d 相邻，使得中心单元312b的外侧边缘表示第二边界6d的末端位置。
定位末端图案317以提供与指定角落5a对角的角落5d。在这种情况下， 该图案317由饱和度、色调或亮度与背景不同的单个黑单元317a构成。于 是，该黑单元317a的两个外边缘分别与两个第二边界6c和6d相邻。
与不和第一特定图案2和末端图案317、 311和312相邻的边界范围中 的相应边界6相邻地设置误差校正码块12。因此，图15中所示的2D码310 能够实现与第一实施例中所述那些类似的优点。
在图15中，可以改变数据区，例如，用第二实施例中所述的压縮数据码块13取代误差校正码块12，并在用于数据码块11的区域中设置误差校 正码块12。
图16中示出了另一变型。在实践中可以将图1中的配置改为图16中 所示的配置。在图16中的2D码320中，将单元的矩阵尺寸设置为13X13 个单元，额外提供了两个第二末端图案321和322，提供末端图案327来取 代末端图案7，并改变误差校正码块12和数据码块11的形状、位置和数量 (不过，它们的数据内容和功能与图1中的相同)。包括第一特定图案2的 其他部分与图1中的相同。在图16中，省略了数据码块11 (参考图1)的 绘示，但是当然可以在没有误差校正码块12的区域中设置数据码块。
在图16中，设置第二末端图案之一 321以表示第一末端图案2的一边 所邻接的第一边界6a的末端位置。该第二末端图案321由设置成L形的五 个黑单元321a-321e构成。单元321a-321e的饱和度、色调或亮度与背景 不同(在该范例中，背景为亮色，例如白色)。在五个黑单元中，排列单元 321a-321c并使其与第一边界6a相邻。位于L形区域的角落处的单元321c 的外侧边缘表示第一边界6a的末端位置和角落5b的位置。相反，排列黑 单元321c-321e，使其与第二边界6c相邻，使得单元321c的外侧边缘表示 第二边界6c的末端位置。
此外，设置第二末端图案中的另一个322以表示第一末端图案2的另 一边所邻接的第一边界6b的末端位置。该第二末端图案322由设置成L形 的五个黑单元322a-322e构成。单元322a-322e的饱和度、色调或亮度与 背景不同。在五个黑单元中，排列单元322a-322c并使其与第一边界6b相 邻。位于L形区域的角落处的单元322c的外侧边缘表示第一边界6b的末 端位置和角落5c的位置。相反，排列黑单元322c-322e，使其与第二边界 6d相邻，使得单元322c的外侧边缘表示第二边界6d的末端位置。
定位末端图案327以提供与指定角落5a对角的角落5d。在这种情况下， 该图案327由设置成L形的五个黑单元327a-327e构成，它们的饱和度、 色调或亮度与背景不同。在这些黑单元中，排列单元327a-327c并使其与 第二边界6c相邻。单元327c的外边缘表示第二边界之一 6c的末端位置和 角落5d的位置。相反，排列另一组黑单元327c-327d，使其与另一第二边 界6d相邻，使得单元327c表示第二边界6d的末端位置。与不和第一特定图案2和末端图案327、 321和322相邻的边界范围中 的相应边界6相邻地设置误差校正码块12。因此，图16中所示的2D码320 能够实现与第一实施例中所述那些类似的优点。
在图16中，可以改变数据区，例如，用第二实施例中所述的压縮数据 码块13取代误差校正码块12，并在矩形区域的中心区域中设置误差校正码 块12。
在上述说明中，已经描述了第一特定图案的一些范例，例如可以在图1、 12和13中看到这些范例。然而，可以将第一特定图案修改成其他各种模式。 只要这些模式能够提供饱和度、色调或亮度与背景不同并指定角落5a的单 元的特定设置图案，就可以改变第一特定图案的颜色、单元数量、形状、 设置顺序等。.
在上述说明中，已经描述了第二特定图案的一些范例，例如可以在图l 和8中看到这些范例。不过，可以将第二特定图案修改成其他各种模式。 只要这些模式能够提供饱和度、色调或亮度与背景不同的单元的特定设置 图案，就可以改变第二特定图案的颜色、单元数量、形状、设置顺序等。
在上述说明中，己经描述了末端特定图案的一些范例，例如可以在图1、 5、 6、 8、 10和14中看到这些范例。不过，可以将末端图案修改成其他各 种模式。只要这些模式能够提供饱和度、色调或亮度与背景不同的单元的 特定设置图案，就可以改变末端图案的颜色、单元数量、形状、设置顺序 等。
权利要求
1、一种具有由多个边界从背景勾勒出的矩形区域的二维码，包括多个码块，每个所述码块都由多个聚集在一起的单元构成并形成为具有i)在所述矩形区域中的指定角落，以及ii)设置在所述矩形区域中的所述多个码块；用于指定所述单元的位置的第一特定图案；以及所述码块中包含的误差校正码块，形成所述误差校正码块以校正误差，并与所述矩形区域的所述边界的一部分相邻地设置所述误差校正码块，所述边界的所述一部分与所述第一特定图案偏移开。
2、 一种具有由多个边界从背景勾勒出的矩形区域的二维码，包括多个码块，每个所述码块都由多个聚集在一起的单元构成并形成为具有i)在所述矩形区域中的指定角落，以及ii)设置在所述矩形区域中的 所述多个码块；用于指定所述单元的位置的第一特定图案；以及包含在所述码块中并与所述矩形区域的所述边界的一部分相邻设置的 压縮数据码块，所述边界的所述一部分与所述第一特定图案偏移开，所述 压缩数据码块中存储压縮数据。
3、 根据权利要求1所述的二维码，其中沿着所述矩形区域的所述边界 中的每个设置一个或多个所述误差校正码块。
4、 根据权利要求2所述的二维码，其中沿着所述矩形区域的所述边界 中的每个设置一个或多个所述压縮数据码块。
5、 根据权利要求1或2所述的二维码，其中所述矩形区域的所述边界包括第一边界，沿所述第一边界设置所述第 一特定图案；并且沿所述第一边界设置一个或多个所述误差校正码块。
6、 根据权利要求2或4所述的二维码，其中所述矩形区域的所述边界包括第一边界，沿所述第一边界设置所述第 一特定图案；并且沿所述第一边界设置一个或多个所述压縮数据码块。
7、 根据权利要求1、 3和5中的任一项所述的二维码，包括用于将所 述码块与所述码的背景区分开的第二特定图案，其中所述矩形区域的所述边界包括多个第二边界，所述第二边界与所 述第一边界不同，且沿着一个或多个所述第二边界设置所述第二特定图案， 并且沿每个所述第一边界至少设置一个或多个所述误差校正码块。
8、 根据权利要求2、 4和6中的任一项所述的二维码，包括用于将所 述码块与所述码的背景区分开的第二特定图案，其中所述矩形区域的所述边界包括多个第二边界，所述第二边界与所 述第一边界不同，且沿着一个或多个所述第二边界设置所述第二特定图案， 并且沿每个所述第一边界至少设置一个或多个所述压縮数据码块。
9、 根据权利要求7所述的二维码，其中与所述第二特定图案的内侧边 缘相邻地设置一个或多个所述误差校正码块。
10、 根据权利要求7所述的二维码，其中与所述第二特定图案的内侧 边缘相邻地设置一个或多个所述压縮数据码块。
11、 根据权利要求7-10中的任一项所述的二维码，其中所述第二边界 的数量为两个，且沿所述两个第二边界中的任一个设置所述第二特定图案。
12、 根据权利要求ll所述的二维码，其中将所述第二特定图案设置在所述两个第二边界上。
13、 根据权利要求7-12中的任一项所述的二维码，其中所述第二特定 图案包括至少在饱和度、色调或亮度上彼此不同的多种类型的单元。
14、 根据权利要求13所述的二维码，其中按预定顺序设置所述多种类 型的单元。
15、 根据权利要求7-14中的任一项所述的二维码，其中 所述矩形区域包含设置于其中的多种类型的单元作为单元，所述多种类型的单元的饱和度、色调或亮度彼此不同，并且所述第二图案由多种类型的单元构成，所述多种类型的单元的饱和度、 色调或亮度彼此不同，并且所述第二图案按照单元类型的预定组合来设置， 以便还充当指示所述矩形区域类型的参考区。
16、 根据权利要求1-15中的任一项所述的二维码，包括在所述矩形区 域中与所述第一特定图案对角设置的末端图案，所述末端图案指示所述矩 形区域中与所述指定角落对角的角落。
17、 根据权利要求16所述的二维码，其中所述末端图案具有由多个单 元构成的L形区域，所述多个单元的饱和度、色调和亮度彼此相同且相互 相邻地设置以绘示出L形，并且所述L形区域具有构成与所述指定角落对 角的角落的外边缘。
18、 根据权利要求16所述的二维码，其中所述末端图案由饱和度、色 调或亮度与背景不同的单个单元构成。
19、 根据权利要求16所述的二维码，其中所述末端图案具有由多个单 元构成的L形区域，所述多个单元的饱和度、色调或亮度彼此不同且相互 相邻地设置以绘示出L形，并且所述L形区域具有构成与所述指定角落对角的角落的外边缘。
20、 根据权利要求16所述的二维码，其中所述末端图案具有预定饱和 度、色调和亮度的第一单元以及饱和度、色调或亮度与所述第一单元不同 的第二单元，其中将所述第二单元成形为包围所述第一单元的矩形区域，使得所述 第一单元位于所述矩形区域的中心，且所述矩形区域具有构成与所述指定 角落对角的角落的外边缘。
21、 根据权利要求16-20中的任一项所述的二维码，其中 所述矩形区域包含设置于其中的多种类型的单元作为单元，所述多种类型的单元的饱和度、色调或亮度彼此不同，并且所述末端图案由多种类型的单元构成，所述多种类型的单元的饱和度、 色调或亮度彼此不同，并且所述末端图案按照单元类型的预定组合来设置， 以便还充当指示所述矩形区域类型的参考区。
全文摘要
提供了一种具有矩形区域的二维码。在矩形区域中有多个码块、第一特定图案和误差校正码块。每个码块都由聚集在一起的多个单元构成，并形成为既具有矩形区域中的指定角落又具有设置于矩形区域中的多个码块。该特定图案用于指定单元的位置。误差校正码块包含在码块中并用于校正误差。与矩形区域的边界的一部分相邻地设置误差校正码块。边界的该部分从第一特定图案偏移开。也以与误差校正码块相同的方式设置压缩数据码块。
文档编号G06K19/06GK101546386SQ200910129849
公开日2009年9月30日 申请日期2009年3月26日 优先权日2008年3月27日
发明者北隼人, 水越宏明, 牛岛隆雄 申请人:电装波动株式会社