專利名稱：點陣型圖案的設計及其解碼方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種數據解碼的方法及其解碼裝置，特別是指一種供電 子裝置讀取的多個點陣型圖案，并以該等點陣型圖案中的格點與數據點排列 方式的不同作為解碼依據的點陣型圖案的設計及其解碼方法及其解碼裝置。
背景技術：
已知本國公告第581970號專利提出的「使用圖像指針的電子裝置」，主 要是以微小像點組合構成圖像指針在物體表面(如書本)，再通過適當的電 子裝置從物體表面取得對應具有多個圖像指針的額外數據。如圖1所示，該圖像指針呈現的方式，是許多像是底色的微小像點組合 900，而微小像點組合900是由許多圖像指針依一定的順序排列而成。由于這 些微小像點可縮得很小，因此肉眼僅會注意到"APPLE"的字眼，而忽略了 "APPLE"字面底下的微小像點組合900,因此微小像點組合900不會干擾主 要信息("APPLE")的傳達，又附加或隱藏了次要信息于其中。如圖2所示，是圖1的微小像點組合900中某一圖像指針91的放大圖， 該圖像指針91具有6x6個狀態(tài)區(qū)域913，各狀態(tài)區(qū)域913選擇性地呈現黑點 或保持空白，藉此表示第一狀態(tài)'T，或第二狀態(tài)"0"，如圖3所示，即表示 轉換求得的位陣列914。因此，只要在圖像指針91的狀態(tài)區(qū)域913存放適當 的指針數據，應用時就可以對應該位陣列914解碼，進而明了其實際的意義 為何。再如圖2所示，想要從許多微小像點中取出或辨別出單一圖像指針的方 式，是在每個圖像指針91的狀態(tài)區(qū)域913,將其區(qū)分為表頭(header)狀態(tài)區(qū) 域群911及內容狀態(tài)區(qū)域群912兩個部分，只要讓所有的圖像指針91均具有 相同的表頭狀態(tài)區(qū)域群911可資分辨，則每個圖像指針91就可以區(qū)分出來， 并且以內容狀態(tài)區(qū)域群912的內容作為數據的記錄。然而，以現有的圖像指針91設計方式而言，假設在取得的圖像中僅有殘 缺的圖像指針91,例如有表頭狀態(tài)區(qū)域群911不完整的情況，將導致無法
分辨出完整的圖像指針91,也就無法判讀對應在圖像指針91中的內容狀態(tài) 區(qū)域群912的內容。此外，在表頭狀態(tài)區(qū)域911之外不可出現與表頭狀態(tài)區(qū) 域群911具有相同的內容，以避免與表頭狀態(tài)區(qū)域群911本身產生混淆無法 辨識或辨識錯誤，使內容狀態(tài)區(qū)域912的編碼內容亦受到了限制；再者，由 于此方法利用點的有無來表現，數據不同的數值有不一樣個數的點，呈現出 的灰度不平均，造成視覺上容易察覺，因此，對于不同的編碼內容，其視覺 上灰度不一致。發(fā)明內容因此，本發(fā)明的目的，即在提供一種易于將點陣型圖案辨識出來且克服 前述限制的點陣型圖案的設計及其解碼方法及其解碼裝置。于是，本發(fā)明點陣型圖案的設計及其解碼方法包含下述步驟(A)獲取具 有多個點陣型圖案的圖像，各點陣型圖案具有規(guī)則排列的多個定位點、格點 及多個信息點；(B)依據第一判斷準則標示出該等定位點與該等格點，以建立 坐標平面；(C)依據第二判斷準則在該坐標平面中標示出該等信息點；及(D) 解碼標示后的各該信息點，以輸出具有意義的信息。本發(fā)明的電子裝置具有圖像感測單元、點檢測單元、解碼處理單元及存 儲單元。該圖像感測單元用以獲取具有多個點陣型圖案的圖像，該等點陣型 圖案具有規(guī)則排列的多個定位點、格點及散布的多個信息點；該點檢測單元 用以獲取該等定位點、該等格點及該等信息點的位置及特征；該解碼處理單 元用以接收該點檢測單元獲取的該等定位點、該等隔點及該等信息點的位置 及特征信息，其內建有用以判別出該等定位點與定位格點的第一判斷準則， 及用以判別出該等信息點的第二判斷準則，并對其加以分析處理后輸出解碼 結果；該存儲單元具有解碼對照表，該解碼對照表是提供該解碼處理單元所 需的解碼參考。藉此，該解碼處理單元于接收經該點檢測單元所獲取的該等信息點的位 置及特征信息后，依據該存儲單元中的解碼對照表中該等信息點與格點的相 對位置的解碼意義加以解碼后輸出解碼結果。本發(fā)明還提供一種點陣型圖案的設計及其解碼方法，是取得具有多個點 陣型圖案的圖像并加以解碼，各點陣型圖案具有規(guī)則排列的多個定位點、格 點及散布的多個信息點組成，該方法包含下述步驟(A)獲取具有多個點陣型
圖案的圖像，各點陣型圖案具有規(guī)則排列的多個定位點、格點及多個信息點； (B)依據第一判斷準則選定各該定位點作為起始點，并利用各該起始點與鄰近 該起始點的空缺定義出第一方向及不同于該第一方向的第二方向，并沿著該 第一、笫二方向定出二虛擬軸線，找出位在各虛擬軸在線的格點，將其定義 為定位格點；(C)依據第二判斷準則將該等定位格點的間距以內插法產生多個 虛擬格點以找出在該等虛擬格點附近的多個信息點；及(D)依據各信息點與鄰 近虛擬格點的相對位置及方向對各該信息點加以解碼。由于本發(fā)明針對于位圖案的設計，是將位圖案設計為包含定位點、格點 及信息點，可克服以往的表頭狀態(tài)區(qū)域群911本身易產生混淆無法辨識的缺 點，且本發(fā)明在點陣型圖案中的點述是固定的，因此在視覺上更不易被察覺。


圖l是示意圖，說明先前技術以微小像點組合構成點陣型圖案的范例； 圖2是示意圖，說明該范例的一點陣型圖案； 圖3是示意圖，說明該范例的點陣型圖案的解碼方式； 圖4是電路方塊圖，說明應用本發(fā)明點陣型圖案的設計及其解碼方法的 電子裝置的較佳實施例；圖5是示意圖，說明具有多個點陣型圖案的圖像；圖6是流程圖，說明本發(fā)明點陣型圖案的設計及其解碼方法的較佳實施例；圖7是示意圖，說明本較佳實施例是在圖像中選定起始點及方向點，并 定義出第一方向及不同于該第一方向的第二方向；圖8是示意圖，說明本較佳實施例是在圖像中沿著第一、第二方向產生 二虛擬軸線，并找出位在各虛擬軸線的多個定位格點；圖9是示意圖，說明本較佳實施例是依據該等定位格點的間距以內插法 產生多個虛擬格點，并將該等虛擬格點相連以產生多個虛擬網格線；及圖IO是示意圖，說明本較佳實施例是找出在該等虛擬網格線附近的多個 信息點，并依據各信息點相對于鄰近虛擬格點的方向對各點陣型圖案加以解 碼。[主要元件標號說明]100 圖像 22 點檢測單元 1點陣型圖案23解碼處理單元101 --107 步驟24存儲單元11定位點31第一方向111起始點32第二方向112方向點41、42 虛擬軸線12定位格點43虛擬網格線13虛擬格點6解碼對照表14信息點61 ~-64 方向2電子裝置A間距21圖像感測單元具體實施方式
有關本發(fā)明的前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式 的較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。如圖4、 5所示，本發(fā)明點陣型圖案的設計及其解碼方法的較佳實施例， 是由電子裝置2取得具有多個點陣型圖案1的圖像100并加以解碼，各點陣 型圖案1是由多個定位點11、多個定位格點12與多個信息點14組成。該電子裝置2具有圖像感測單元21、點檢測單元22、解碼處理單元23 及存儲單元24,其中，圖像感測單元21用以獲取如圖5的圖像100供點檢 測單元22做點檢測；點檢測單元22用以獲取圖像100及檢測出圖像100中 具有的各點位置及大?。淮鎯卧?4用以儲存解碼需要的解碼對照表及相關 的運算數據。解碼處理單元23則根據檢測出圖像100中具有的各點加以判斷并作運 算，且解碼處理單元23內建有用以判別出該等定位點11與定位格點12的第 一判斷準則，及用以判別出該等信息點14的第二判斷準則(作用容后再述)， 解碼處理單元23即是^^據第一判斷準則、第二判斷準則，以及使用解碼對照 表做對應的解碼以獲取各點陣型圖案1實際的解碼結果。以下是參照圖4的電路方塊圖，以圖6的流程圖為主，再以圖5、圖7~ 圖IO為輔，說明如何對點陣型圖案1進行辨識及解碼的各步驟，以對本較佳 實施例作較為詳盡的說明。首先，以圖像感測單元21獲取該等點陣型圖案1的圖像100(步驟101)， 并由點沖全測單元22獲取出包含定位點11、定位格點12及^f言息點14的所有 點的位置及大小(步驟102)。如圖7、 8所示，說明如何在依據第一判斷準則標示出定位點11與定位 格點12。如圖7所示，由解碼處理單元23處理點檢測完之后的信息，標示出位點 11與定位格點12的區(qū)別在于兩者的形狀或特征不同，其特征可為形狀、顏 色、紋理或大小的不同作區(qū)別，本較佳實施例是以面積較大者為定位點11; 此外，并選定其中一定位點ll作為起始點111,及鄰近該起始點111的另一 定位點11作為方向點112，并利用該起始點111與該方向點112定義出一 方向31及不同于該第一方向31的第二方向32(步驟103)。必須說明的是，本較佳實施例是選用圖像100中距離中央位置最近的定 位點ll作為起始點111,避免因為取到圖像100周緣的點而有失真、模糊的 問題。而起始點111與方向點112的區(qū)別在于起始點111與鄰近的定位格 點12在水平方向呈共線，方向點112與鄰近的定位格點12在水平方向不共 線。本較佳實施例的第一方向31是指起始點111與方向點112共線的方向， 至于第二方向32可以有二種做法 一、預設第二方向32是與第一方向31相 互垂直的方向，二、設定第二方向32是由起始點111與鄰近的定位格點12 共線的方向；后者的第二方向32與第一方向31可能不會互相垂直，這是由 于在拍攝圖像100時角度有所偏斜所造成，但不會影響到后續(xù)的處理，故此 點亦為本較佳實施例的優(yōu)點在斜攝的情況下亦可以實施。如圖7、 8所示，沿著第一、第二方向31、 32可以建立由二虛擬軸線41、 42構成的坐標平面，產生類似X-Y坐標軸定位的效果，并找出位在各虛擬軸 線41、 42上的多個定位格點12(步驟104)。如圖9所示，說明如何在該坐標平面中依據第二判斷準則標示出信息點14。第二判斷準則對于信息點14的標示方法，是先定出該等定位格點12的 間距A，以內插法產生多個虛擬格點13,且沿著該等虛擬格點13可以定出多 個虛擬網格線43(步驟105),在各虛擬格點13的附近，即可找出相鄰的多個 信息點14(步驟106)。必須說明的是，其它實施例中亦可利用計算該等定位格點12與起始點111彼此之間的向量，藉此定出該等虛擬格點1 3的位置。配合圖4、 10所示，依據各信息點14相對于鄰近虛擬格點13的方向61 ~ 64對各點陣型圖案1加以解碼(步驟107),解碼方式說明如下本較佳實施例中，解碼處理單元23解碼的方式可參考在存儲單元24中 的解碼對照表6，在解碼對照表6共定義在不同的象限的四個方向，可參考 如圖IO所示的圖像IOO中的各方向61~64，再對照解碼對照表6，可知各方 向61 64在不同的象限分別代表了 00、 01、 10、 11。必須說明的是，在其它實施例中，起始點111、方向點112及定位格點 12的區(qū)別亦可在于三者的大小或形狀不同，抑或者保留起始點111,而將方 向點112取消，也就是將方向點112原有的位置空出，如此亦可作為判斷的 一種準則。以取消方向點112為例，則鄰近起始點111有一格為空缺，利用 該起始點111與鄰近該起始點111的空缺即可定義出第一方向及第二方向， 接下來的處理步驟則類似，不再贅述。另外，在其它實施例中，解碼對照表亦可以點陣型圖案1中各信息點l4 相對于鄰近虛擬格點13的位移量(offset)或角度偏移量其中任一項的不同 來代表不同的解碼意義，用以作為更進一步的應用。因此，通過圖像感測單元21獲取圖像、點檢測單元22對各點加以標示， 最后配合存儲單元24中的解碼對照表6,由解碼處理單元23依序對每一列 的信息點14進行解讀，最后即可輸出解碼結果供后續(xù)的應用。歸納上述，本發(fā)明點陣型圖案的設計及其解碼方法及電子裝置2相較于 已知具有以下的優(yōu)點(1) 不像先前技術至少需要取得完整的一個點陣型圖案才可處理，以及在 內容狀態(tài)區(qū)域的編碼內容會受到表頭(header)狀態(tài)區(qū)域群的限制，本發(fā)明點 陣型圖案的設計及其解碼方法可解決無論點陣型圖案1是否有旋轉、攝影角 度歪斜或不是完整的一個點陣型圖案1的問題，因此本發(fā)明點陣型圖案的設 計及其解碼方法相較于先前技術具有較大的失真容忍度、較高的可辨識度及解碼能力。(2) 以內插的方式得到虛擬格點13,使得點陣型圖案1不容易一下被破 解出其意義。(3) 相較于先前技術一個數據點只有二種狀態(tài)，因此只能儲存一位的信 息，本發(fā)明點陣型圖案的設計及其解碼方法是以信息點14與鄰近虛擬格點 13的相對方向、相對位移量或角度偏移量其中任一項作定義，因此一個數據 點可儲存二位以上的信息，大幅提高了單一數據點的數據量。(4)相較于先前技術是利用點的有無表示，使點的分布不平均而易被察 覺，本發(fā)明的點陣型圖案中，由于利用信息點14相較于虛擬格點13的偏移 方向來表示信息點14的意義，點的個數是固定的，人眼較不易察覺。惟以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發(fā)明 實施的范圍，即大凡依本發(fā)明權利要求范圍及發(fā)明說明內容所作的簡單的等 效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明權利要求涵蓋的范圍內。
權利要求
1.一種點陣型圖案的設計及其解碼方法，包含下述步驟(A)獲取具有多個點陣型圖案的圖像，各點陣型圖案具有規(guī)則排列的多個定位點、格點及多個信息點；(B)依據第一判斷準則標示出該等定位點與該等格點，以建立坐標平面；(C)依據第二判斷準則在該坐標平面中標示出該等信息點；及(D)解碼標示后的各該信息點，以輸出具有意義的信息。
2. 根據權利要求1所述的點陣型圖案的設計及其解碼方法，其中，步驟 (B)中，第一判斷準則是以形狀、顏色、紋理或大小不同的特征區(qū)分該定位點 與該格點。
3. 根據權利要求l所述的點陣型圖案的設計及其解碼方法，其中，步驟(B) 中，第一判斷準則具有下述步驟(B-l)選定其中一定位點作為起始點，鄰近該起始點的另一定位點作為方 向點，利用該起始點與該方向點定義出第一方向及不同于該第一方向的第二 方向，并沿著該第一、第二方向定出二虛擬軸線；及(B-2)找出位在各虛擬軸在線的格點，將其定義為定位格點以建立該坐標 平面。
4. 根據權利要求3所述的點陣型圖案的設計及其解碼方法，其中，步驟 (B-l)中，該起始點與該方向點的區(qū)別在于該起始點是與鄰近的格點共線，該方向點是與鄰近的格點不共線。
5. 根據權利要求3所述的點陣型圖案的設計及其解碼方法，其中，步驟 (B-l)中，該第一方向是指該起始點與該方向點共線的方向，且該第二方向是 指該起始點與鄰近該起始點的格點共線的方向。
6. 根據權利要求3所述的點陣型圖案的設計及其解碼方法，其中，步驟(C) 中，第二判斷準則具有下述步驟(C-l)依據該等定位格點的間距以內插法產生多個虛擬格點；及 (C-2)找出在該等虛擬格點附近的該等信息點。
7. 根據權利要求6所述的點陣型圖案的設計及其解碼方法，其中，步驟(D) 是依據步驟(C-2)中各信息點與鄰近虛擬格點的相對位置及方向所代表的 不同意義對各該信息點加以解碼。
8. 根據權利要求1所述的點陣型圖案的設計及其解碼方法，其中，該等 起始點、該等方向點及該等格點的區(qū)別在于三者的特征為形狀、顏色、紋理 或大小不同。
9. 一種點陣型圖案的設計及其解碼方法，是取得具有多個點陣型圖案的 圖像并加以解碼，各點陣型圖案具有規(guī)則排列的多個定位點、格點及散布的多個信息點組成，該方法包含下述步驟(A) 獲取具有多個點陣型圖案的圖像，各點陣型圖案具有規(guī)則排列的多個 定位點、格點及多個信息點；(B) 依據第一判斷準則選定各該定位點作為起始點，并利用各該起始點與 鄰近該起始點的空缺定義出第一方向及不同于該第一方向的第二方向，并沿 著該第一、第二方向定出二虛擬軸線，找出位在各虛擬軸在線的格點，將其 定義為定位格點；(C) 依據第二判斷準則將該等定位格點的間距以內插法產生多個虛擬格 點以找出在該等虛擬格點附近的多個信息點；及(D) 依據各信息點與鄰近虛擬格點的相對位置及方向對各該信息點加以解碼。
10. —種電子裝置，具有圖像感測單元，用以獲取具有多個點陣型圖案的圖像，該等點陣型圖案 具有規(guī)則排列的多個定位點、格點及多個信息點；點檢測單元，用以獲取該等定位點、該等格點及該等信息點的位置及特征；解碼處理單元，用以接收經該點檢測單元獲取的該等定位點、該等隔點 及該等信息點的位置及特征信息，其內建有用以判別出該等定位點與定位格 點的第一判斷準則，及用以判別出該等信息點的第二判斷準則，并對其加以 分析處理后輸出解碼結果；及存儲單元，具有解碼對照表，該解碼對照表提供該解碼處理單元所需的 解碼參考；藉此，該解碼處理單元于接收經該點檢測單元獲取的該等信息點的位置 及特征信息后，依據該存儲單元中的解碼對照表中該等數據點與格點的相對 位置的解碼意義加以解碼后輸出解碼結果。
11. 根據權利要求IO所述的電子裝置，其中，該解碼處理單元是于該點 檢測單元檢測出該等信息點的位置及特征信息后，依據第一判斷準則選定圖 像中任一定位點作為起始點及鄰近該起始點的另 一定位點作為方向點，并利 用該起始點與該方向點定義出第一方向及不同于該第一方向的第二方向，且 沿著第一、第二方向定出二虛擬軸線，并將位在各虛擬軸在線的多個格點定 義為定位格點。
12. 根據權利要求10所述的電子裝置，其中，該解碼處理單元的第一判 斷準則是以特征為形狀、顏色、紋理或大小的不同區(qū)別該定位點與該格點。
13. 根據權利要求11所述的電子裝置，其中，該解碼處理單元的第一判 斷準則區(qū)別該起始點與該方向點的方式，是判斷該起始點是與鄰近的格點為 共線，該方向點是與鄰近的格點為不共線。
14. 根據權利要求11所述的電子裝置，其中，該解碼處理單元的第一判斷準則是以特征為形狀、顏色、紋理或大小的不同區(qū)別該起始點、該方向點 及該格點。
15. 才艮據權利要求11所述的電子裝置，其中，該解碼處理單元的第一判斷準則判斷該第一方向與該第二方向的方式，是該第一方向是指該起始點與 該方向點共線的方向，且該第二方向是指該起始點與鄰近該起始點的格點共線的方向。
16. 根據權利要求11所述的電子裝置，其中，該解碼處理單元依據第一 判斷準則判別出該等定位點與定位格點，再依據第二判斷準則將該等定位格 點的間距以內插法產生多個虛擬格點，并根據該等虛擬格點定出找出在該等 虛擬格點附近的多個信息點。
17. 根據權利要求16所述的電子裝置，其中，該解碼處理單元是依據該 存儲單元中的解碼對照表中各信息點與鄰近虛擬格點的相對位置的解碼意義 對各該信息點加以解碼后輸出解碼結果。
18. 根據權利要求16所述的電子裝置，其中，該解碼對照表是依據各信 息點與鄰近虛擬格點的相對方向、相對位移量或角度偏移量其中任一項作定 義。
全文摘要
一種點陣型圖案的設計及其解碼方法，包含下述步驟先獲取具有多個點陣型圖案的圖像，各點陣型圖案具有規(guī)則排列的多個定位點、格點及多個信息點；由該點陣型圖案取得該等定位點、格點及信息點的位置及特征；依據第一判斷準則標示出該等定位點與該等格點；依據第二判斷準則標示出該等信息點；及解碼各該信息點所代表的意義。相較于現有技術，本發(fā)明可克服圖案旋轉、攝影角度歪斜或圖案不完整的問題，具有較大的失真容忍度、較高的可辨識度及解碼能力，同時，針對不同的編碼內容，本發(fā)明所提的點陣型圖案具有視覺上灰度一致的特性。
文檔編號G06K11/00GK101131735SQ20061012132
公開日2008年2月27日 申請日期2006年8月21日 優(yōu)先權日2006年8月21日
發(fā)明者趙子毅, 陳信嘉, 魏守德 申請人:原相科技股份有限公司