專利名稱：應(yīng)用光學(xué)辨識(shí)的長(zhǎng)度量測(cè)系統(tǒng)及其光學(xué)辨識(shí)圖像的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是與長(zhǎng)度量測(cè)有關(guān)，特別是關(guān)于一種應(yīng)用光學(xué)辨識(shí)的長(zhǎng)度量測(cè)系統(tǒng)及其光學(xué)辨識(shí)圖像。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的長(zhǎng)度量測(cè)，除了傳統(tǒng)刻度尺外，大致可分成二大類容柵式與光柵式。前者又可稱為電容式數(shù)字編碼器，其主要是利用二個(gè)可相對(duì)移動(dòng)且表面設(shè)有電極的元件，在相對(duì)位移時(shí)所產(chǎn)生的電容變化，來量測(cè)長(zhǎng)度。后者又可稱為光電式數(shù)字編碼器，其主要是利用一光源及二個(gè)可相對(duì)移動(dòng)且表面設(shè)有光柵的元件，在相對(duì)位移時(shí)所產(chǎn)生的脈沖變化，來量測(cè)長(zhǎng)度。上述二種量測(cè)裝置，原理均同樣是利用累進(jìn)計(jì)數(shù)的方式，是以，它們必須儲(chǔ)存初始值，所以不能夠關(guān)機(jī)，或者是在關(guān)開機(jī)后必須重新歸零，因此，無法達(dá)到開機(jī)就能隨時(shí)讀取的功能，使用上較不便。再者，上述二種量測(cè)裝置，在使用者快速移動(dòng)設(shè)有電極或光柵的元件時(shí)，容易發(fā)生電容變化或脈沖變化的感測(cè)速度不及上述移動(dòng)速度的情形，導(dǎo)致量測(cè)結(jié)果的正確性受到影響。換言之，前述各式現(xiàn)有的長(zhǎng)度量測(cè)裝置及方法，仍有不便之處，而有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的在于提供一種應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，是可解決上述先前技術(shù)所提到的問題，且為全新的應(yīng)用。本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用光學(xué)辨識(shí)的長(zhǎng)度量測(cè)系統(tǒng)，是可解決上述先前技術(shù)所提到的問題。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明所提供的應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，是供設(shè)置于一光接觸面上，其包含有多個(gè)光學(xué)辨識(shí)碼(opticalrecognition code)，分別指向一對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值，所述光學(xué)辨識(shí)碼于該光接觸面上的排列順序，是按照其所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值排序。由此，本發(fā)明利用光學(xué)辨識(shí)碼可記錄信息的功能，再通過選出既有或是制作新的適合長(zhǎng)度計(jì)量的光學(xué)辨識(shí)碼，并依順序排列所述光學(xué)辨識(shí)碼，以建構(gòu)出仿效刻度尺的光學(xué)辨識(shí)圖像，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)于量測(cè)長(zhǎng)度的應(yīng)用。舉例而言，本發(fā)明的光學(xué)辨識(shí)圖像可設(shè)置于墻壁、 量尺或是現(xiàn)有設(shè)有光柵或電極的量測(cè)裝置等有長(zhǎng)度量測(cè)需求的物體表面上，并通過搭配一光學(xué)辨識(shí)裝置，即可制得如光學(xué)辨識(shí)量尺等光學(xué)辨識(shí)長(zhǎng)度量測(cè)裝置。而且，光學(xué)辨識(shí)圖像還可進(jìn)一步設(shè)于可撓性的物體上，因光學(xué)辨識(shí)碼即使呈非平面顯示，仍然可被光學(xué)辨識(shí)裝置讀取，如此將能夠更擴(kuò)大本發(fā)明的應(yīng)用范圍。此外，如欲使上述光學(xué)辨識(shí)圖像為肉眼觀察易忽略的，則可選用OID碼(optical identification code),反的，則可選用一維條形碼(IDbarcode)或二維條形碼QDbarcode)。當(dāng)然，其它凡是可記錄信息的光學(xué)辨識(shí)碼亦適用之。另，視應(yīng)用產(chǎn)品的面積大小或是其它需求及限制，本發(fā)明的光學(xué)辨識(shí)圖像可設(shè)置成一維陣列或二維陣列，以提升使用方便性、設(shè)計(jì)自由度及應(yīng)用范圍。又，如欲制作不同量測(cè)精密度的量測(cè)裝置，本發(fā)明更可將相同的光學(xué)辨識(shí)碼比鄰排列，而相同光學(xué)辨識(shí)碼的數(shù)量越多，精密度就越低。再者，相鄰二個(gè)光學(xué)辨識(shí)碼能夠以沒有間隔的方式連續(xù)排列，亦可于兩者之間設(shè)置間隔，此乃取決于光學(xué)辨識(shí)碼的種類、精密度的設(shè)定，以及光學(xué)辨識(shí)裝置的辨識(shí)能力。


以下將由所列舉的實(shí)施例配合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及特征，其中圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例所提供的光學(xué)辨識(shí)圖像的放大示意圖。圖2為上述實(shí)施例的光學(xué)辨識(shí)碼的放大示意圖。圖3為上述實(shí)施例的光學(xué)辨識(shí)圖像的數(shù)字代碼示意圖。圖4揭示上述實(shí)施例應(yīng)用于壁面的身高量尺的示意圖。圖5揭示能夠同時(shí)量測(cè)長(zhǎng)度及寬度的光學(xué)辨識(shí)圖像的數(shù)字代碼示意圖。圖6揭示光學(xué)辨識(shí)圖像的光學(xué)辨識(shí)碼為條形碼的示意圖。圖7揭示上述實(shí)施例應(yīng)用于可撓式身高量尺的示意圖。圖8揭示上述實(shí)施例應(yīng)用于伸縮套管式電子身高量測(cè)裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1至圖6，是本發(fā)明一較佳實(shí)施例所提供的光學(xué)辨識(shí)圖像100及其應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的例示，該光學(xué)辨識(shí)圖像100是與一光學(xué)辨識(shí)裝置200搭配使用，因此該光學(xué)辨識(shí)圖像100需設(shè)置在一光接觸面101上，而該光接觸面101的選用，原則上只要能夠使光學(xué)辨識(shí)圖像100可被光學(xué)辨識(shí)裝置200辨識(shí)讀取即可，光學(xué)辨識(shí)裝置例如為具有光源、影像感測(cè)單元(如CCD或CMOS等)、影像處理單元(如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)及存儲(chǔ)器)以及一輸出單元的可攜式或非可攜式裝置，至于詳細(xì)的光學(xué)辨識(shí)原理可參閱中國(guó)臺(tái)灣發(fā)明第1235926 號(hào)專利，于此容不贅述。本發(fā)明主要是要說明如何制作可應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像， 詳請(qǐng)參見下述。該光學(xué)辨識(shí)圖像100是由多個(gè)光學(xué)辨識(shí)碼10所構(gòu)成，請(qǐng)參閱圖1至圖3，本實(shí)施例的光學(xué)辨識(shí)碼10是以其中一種OID碼為例作說明，如圖2所示，OID碼是通過內(nèi)部多個(gè)微小像點(diǎn)11的排列組合，以排出4096個(gè)不同的光學(xué)辨識(shí)碼，進(jìn)而可被光學(xué)辨識(shí)裝置200辨識(shí)出4096個(gè)不同的儲(chǔ)存信息，關(guān)于OID碼的詳細(xì)原理同樣可參中國(guó)臺(tái)灣發(fā)明第1235擬6號(hào)專利。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1、圖3，于本實(shí)施例中，所述光學(xué)辨識(shí)碼10是以適當(dāng)?shù)挠∷⒎直媛视诠饨佑|面101上印刷成二維陣列A2，該二維陣列A2是由多個(gè)相同的縱向一維陣列Al所構(gòu)成，于該一維陣列Al中，是可設(shè)置至多4096個(gè)不同的光學(xué)辨識(shí)碼10，每一個(gè)光學(xué)辨識(shí)碼10 分別代表一計(jì)量信息(于本實(shí)施例為光學(xué)辨識(shí)裝置200自各該光學(xué)辨識(shí)碼10所取出的初步信息)，該計(jì)量信息于本實(shí)施例中為數(shù)字代碼，是為介于0到4095之間的整數(shù)，如圖3所示，而所述光學(xué)辨識(shí)碼10于該光接觸面101上的排列，是按照對(duì)應(yīng)的數(shù)字代碼排序，本實(shí)施例是從0連續(xù)排列至觀00 (數(shù)量是視可量測(cè)的最大長(zhǎng)度而定)，且相鄰二光學(xué)辨識(shí)碼10是采連續(xù)排碼，之間沒有間隔；至此，即制作完成可應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像100。以下再說明本實(shí)施例的光學(xué)辨識(shí)圖像100可用于長(zhǎng)度量測(cè)的原理及實(shí)際操作各該光學(xué)辨識(shí)碼10具有一高度H與一寬度W，在此例示說明的其中一種OID碼， 其實(shí)際高度為0. 423mm,寬度為0. 508mm。而且，每一個(gè)光學(xué)辨識(shí)碼10的數(shù)字代碼是指向一對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值，于本實(shí)施例中，該長(zhǎng)度數(shù)值為光學(xué)辨識(shí)碼10的高度H及其對(duì)應(yīng)的數(shù)字代碼的乘積，而此計(jì)算是由光學(xué)辨識(shí)裝置200執(zhí)行。舉例來說，第二列最右邊的光學(xué)辨識(shí)碼 10的數(shù)字代碼為1，其長(zhǎng)度數(shù)值即為1*0. 423，是等于0. 423mm，而本實(shí)施例的光學(xué)辨識(shí)裝置200是設(shè)定為以該長(zhǎng)度數(shù)值的小數(shù)點(diǎn)后三位數(shù)值大于或等于0. 250mm作為進(jìn)位基準(zhǔn)，因此，0. 423mm經(jīng)進(jìn)位后為0. 5mm ；同理，數(shù)字代碼為觀00的光學(xué)辨識(shí)碼，其指向的長(zhǎng)度數(shù)值為 2800*0. 423(即1184. 4mm)經(jīng)進(jìn)位后(即1184. 5mm)，由此可知，本實(shí)施例的光學(xué)辨識(shí)圖像 100的所述光學(xué)辨識(shí)碼10是依其對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值排列，精密度達(dá)0. 5mm，且經(jīng)由光學(xué)辨識(shí)后所得出的長(zhǎng)度數(shù)值約略等于實(shí)際長(zhǎng)度，而此誤差如應(yīng)用于身高量測(cè)，是可容許的。以上即為光學(xué)辨識(shí)圖像應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的原理例示，惟須說明的是，上述尺寸及數(shù)量?jī)H是舉例說明，并不以此為限。舉例來說，如有另一種光學(xué)辨識(shí)碼的高度恰好為0. 5mm, 則經(jīng)連續(xù)排碼后所建構(gòu)出的光學(xué)辨識(shí)圖像，經(jīng)光學(xué)辨識(shí)裝置所測(cè)得的長(zhǎng)度數(shù)值將等于實(shí)際長(zhǎng)度。又，所述計(jì)量信息之間并不一定要有順序關(guān)系，亦可呈隨機(jī)數(shù)排列，只要光學(xué)辨識(shí)裝置內(nèi)建有對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值即可。甚者，上述光學(xué)辨識(shí)碼的計(jì)量信息亦可預(yù)先直接儲(chǔ)存成長(zhǎng)度數(shù)值的形式，不需再經(jīng)過乘積計(jì)算。請(qǐng)?jiān)倥浜蠄D4，實(shí)際使用時(shí)，光學(xué)辨識(shí)圖像100是可先印刷于一透明基材300上，爾后該透明基材300再粘貼至壁面400等工作面，并將印有數(shù)字代碼為0的光學(xué)辨識(shí)碼的透明基材300底端301與地面500對(duì)齊，如此一來，使用者僅需將光學(xué)辨識(shí)裝置200壓抵于頭頂，并使前端抵觸或靠近該透明基材300，如此即可測(cè)得使用者的身高；而且，由于光學(xué)辨識(shí)圖像100中位于同一列的光學(xué)辨識(shí)碼10均相同，因此，只要是在同一水平處進(jìn)行量測(cè)，數(shù)值均會(huì)相同，對(duì)使用者而言，使用將更為方便及簡(jiǎn)易。甚至，本發(fā)明可進(jìn)一步制作成能夠同時(shí)量測(cè)長(zhǎng)度及寬度的光學(xué)辨識(shí)圖像100’，如圖5所示，每一個(gè)光學(xué)辨識(shí)碼10’的計(jì)量信息可被賦予包含有X值及Y值(即(X，Y))的二個(gè)數(shù)字代碼，以供光學(xué)辨識(shí)裝置讀取，并將讀取到的光學(xué)辨識(shí)碼10’的Y值乘上高度Η，Χ值乘上寬度W，之后選擇地進(jìn)行預(yù)定的進(jìn)位計(jì)算，以得到該光學(xué)辨識(shí)碼10’所指向的寬度數(shù)值及長(zhǎng)度數(shù)值，從而可應(yīng)用于需要同時(shí)量測(cè)長(zhǎng)度及寬度的裝置。當(dāng)然，上述X值及Y值亦可分別預(yù)先直接儲(chǔ)存成寬度數(shù)值及長(zhǎng)度數(shù)值的形式，不需再經(jīng)過乘積計(jì)算。另，由于OID碼是為肉眼觀察易忽略的，甚有需要電子顯微鏡方能觀察的，加上其是印刷于透明基材300上，因此并不會(huì)破壞壁面400等工作面的外觀。當(dāng)然，該透明基材300亦可貼附于既有的壁面身高尺(圖未示)，而不會(huì)影響到使用者觀察該身高尺上的既存圖案及刻度，以同時(shí)達(dá)到物理及電子的量測(cè)。當(dāng)然，OID碼亦可印刷于非透明的基材上。由上述可知，本實(shí)施例利用光學(xué)辨識(shí)碼可記錄信息的功能，再通過選出既有或是制作新的適合長(zhǎng)度計(jì)量的光學(xué)辨識(shí)碼，以及賦予每一個(gè)光學(xué)辨識(shí)碼指向一個(gè)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值，并依長(zhǎng)度數(shù)值的順序排列所述光學(xué)辨識(shí)碼，由此建構(gòu)出仿效刻度尺的光學(xué)辨識(shí)圖像，并可與光學(xué)辨識(shí)裝置搭配，建構(gòu)出一應(yīng)用光學(xué)辨識(shí)的長(zhǎng)度量測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)于量測(cè)長(zhǎng)度的應(yīng)用。相較現(xiàn)有者而言，本發(fā)明提供了一種前所未見的長(zhǎng)度量測(cè)系統(tǒng)及方法，且因?yàn)槭怯赡軌騼?chǔ)存信息的光學(xué)辨識(shí)碼來達(dá)成，因此，本發(fā)明的光學(xué)辨識(shí)裝置可隨時(shí)開關(guān)機(jī)使用，不需重新歸零，使用上相當(dāng)方便；再者，無論使用者如何快速移動(dòng)光學(xué)辨識(shí)裝置，只要最后是停駐在光學(xué)辨識(shí)圖案上，均可顯示正確數(shù)值。另值得一提的是，如欲制作不同于上述實(shí)施例的量測(cè)精密度的光學(xué)辨識(shí)圖像，是可將相同的光學(xué)辨識(shí)碼比鄰排列，而比鄰的相同光學(xué)辨識(shí)碼的數(shù)量越多，精密度就越低。舉例來說，如上述實(shí)施例的光學(xué)辨識(shí)碼10于一維陣列Al中的排序，改成依循數(shù)字代碼為0、 0、1、L···觀00、2800的順序排列，則建構(gòu)出的光學(xué)辨識(shí)圖像的量測(cè)精密度將從0. 5mm變更為 Imm,其它以此類推。如此一來，將可增加本發(fā)明的設(shè)計(jì)自由度及應(yīng)用范圍。又，上述實(shí)施例的相鄰二個(gè)光學(xué)辨識(shí)碼10亦可于兩者之間設(shè)置間隔，如此亦可調(diào)整精密度，而且，假使光學(xué)辨識(shí)碼是選用一維條形碼或二維條形碼，如圖6所示，則通常相鄰二個(gè)條形碼20之間必須設(shè)置間隔30，因此需配合特殊的光學(xué)辨識(shí)裝置，例如具有雙光學(xué)取像頭的光學(xué)辨識(shí)裝置，或是其它可辨識(shí)及濾除間隔的光學(xué)辨識(shí)裝置。除此之外，條形碼 20同樣可由被賦予對(duì)應(yīng)有長(zhǎng)度數(shù)值的計(jì)量信息，所述條形碼20并依據(jù)長(zhǎng)度數(shù)值進(jìn)行排序， 即可應(yīng)用于長(zhǎng)度的量測(cè)。除上述例示外，本發(fā)明更可應(yīng)用于圖7所示的可撓式身高尺600。雖然此舉會(huì)造成光學(xué)辨識(shí)圖案100上的光學(xué)辨識(shí)碼10于使用時(shí)呈非平面顯示，但仍然是可被光學(xué)辨識(shí)裝置 (圖未示)所辨識(shí)及讀取，此點(diǎn)是已知電容式數(shù)字編碼器所無法達(dá)成的。此外，本發(fā)明還可應(yīng)用于圖8所示的伸縮套管式電子身高量測(cè)裝置700，詳言之， 光學(xué)辨識(shí)圖案100可通過先印刷于基材300上再貼附至身高量測(cè)裝置700的內(nèi)尺701表面， 并將光學(xué)辨識(shí)裝置200整合至控制面板702，如此同樣可達(dá)量測(cè)身高的目的。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，供設(shè)置于一光接觸面上，其包含有多個(gè)光學(xué)辨識(shí)碼，分別指向一對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值，所述光學(xué)辨識(shí)碼于該光接觸面上的排列順序，是按照其所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值排序。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，其中，各該光學(xué)辨識(shí)碼具有一計(jì)量信息，各該計(jì)量信息包含一數(shù)字代碼，各該光學(xué)辨識(shí)碼于一維陣列的方向具有一高度，該高度與該數(shù)字代碼的乘積等于其對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值，該長(zhǎng)度數(shù)值等于或約略等于實(shí)際長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，其中，所述光學(xué)辨識(shí)碼是排列成二維陣列，各該光學(xué)辨識(shí)碼具有一計(jì)量信息，各該計(jì)量信息包含二個(gè)數(shù)字代碼，各該光學(xué)辨識(shí)碼于一維陣列的方向具有一高度，于垂直該一維陣列的方向具有一寬度，該二數(shù)字代碼與該高度及寬度的乘積分別等于其對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值及寬度數(shù)值，該長(zhǎng)度數(shù)值等于或約略等于實(shí)際長(zhǎng)度，該寬度數(shù)值等于或約略等于實(shí)際寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，其中，各該光學(xué)辨識(shí)碼具有一計(jì)量信息，各該計(jì)量信息等于其所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值。
5.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，其中，該光學(xué)辨識(shí)碼是選自由OID碼、一維條形碼以及二維條形碼所組成的群組其中的一者。
6.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，其中，所述光學(xué)辨識(shí)碼具有多組相同的計(jì)量信息，所述具有相同計(jì)量信息的光學(xué)辨識(shí)碼比鄰排列。
7.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，其中，相鄰二光學(xué)辨識(shí)碼之間沒有間隔。
8.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，其中，相鄰二光學(xué)辨識(shí)碼之間具有間隔。
9.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，其中，所述光學(xué)辨識(shí)碼是為肉眼觀察易忽略的。
10.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，其中，所述光學(xué)辨識(shí)碼是呈非平面顯示。
11.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，是供設(shè)置于一基材，該基材的一面構(gòu)成該光接觸面，另一面用以與一物體表面結(jié)合。
12.—種應(yīng)用光學(xué)辨識(shí)的長(zhǎng)度量測(cè)系統(tǒng)，包括多個(gè)光學(xué)辨識(shí)碼，分別指向一對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值，且所述光學(xué)辨識(shí)碼是按照其對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值的順序排列；以及一光學(xué)辨識(shí)裝置，用以取得各該光學(xué)辨識(shí)碼的長(zhǎng)度數(shù)值。
全文摘要
一種應(yīng)用于長(zhǎng)度量測(cè)的光學(xué)辨識(shí)圖像，是供設(shè)置于一光接觸面上，且由多個(gè)光學(xué)辨識(shí)碼構(gòu)成，各該光學(xué)辨識(shí)碼指向一對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值，且所述光學(xué)辨識(shí)碼于該光接觸面上的排列順序，是按照其所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度數(shù)值排序，以建構(gòu)出仿效刻度尺的光學(xué)辨識(shí)圖像，并進(jìn)一步搭配光學(xué)辨識(shí)裝置以建構(gòu)出一種應(yīng)用光學(xué)辨識(shí)的長(zhǎng)度量測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)于量測(cè)長(zhǎng)度的應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01B11/02GK102466464SQ20101053525
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者孫須圣, 賴宏智 申請(qǐng)人:啟德電子股份有限公司