專利名稱：信息記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子記錄信息的方法。此外，本發(fā)明涉及從信息載體上電子記錄信息的產(chǎn)品，該產(chǎn)品至少包括有位置編碼圖的一個(gè)片狀部分。此外，本發(fā)明涉及記錄信息的計(jì)算機(jī)可讀媒體，系統(tǒng)和設(shè)備。
背景技術(shù)：
經(jīng)常有這樣的情況，用戶有紙片形式的文本和圖像，但希望把它們轉(zhuǎn)變成電子形式，為的是能夠在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理或用電子方式發(fā)送，例如，用傳真或電子郵件消息發(fā)送。
GB2,288,512公開一種能夠用于記錄圖像的手持掃描器。該掃描器包括線傳感器，安排在線傳感器兩端的兩個(gè)輪子和檢測輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的傳感器。掃描器是在用戶希望記錄的圖像或文本上來回運(yùn)動(dòng)。借助于傳感器和輪子，記錄線傳感器的相對位置。然后，利用記錄的位置確定線傳感器記錄的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器中何處。這種掃描器的一個(gè)缺點(diǎn)是，它包含運(yùn)動(dòng)部分。另一個(gè)缺點(diǎn)是，兩個(gè)輪子僅允許掃描器沿某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。
本申請人的WO98/20446描述另一種類型的手持掃描器或讀取筆，用于有選擇地記錄文本。它包括光敏面?zhèn)鞲衅鳎m合于記錄有部分重疊內(nèi)容的圖像。信號處理單元利用圖像中的部分重疊內(nèi)容，把它們合在一起形成復(fù)合圖像。OCR軟件把復(fù)合圖像中的字符轉(zhuǎn)變成字符碼格式。這種掃描器有這樣的優(yōu)點(diǎn)，它不需要任何用于位置確定的運(yùn)動(dòng)部分。然而，它僅僅設(shè)計(jì)成一次記錄文本中一行的字符序列。
US 5,852,434描述記錄一種手寫文本的裝置，它確定記錄面上的絕對位置。該裝置包括有位置碼的記錄面，有筆尖的類筆設(shè)備，和能夠檢測位置碼的檢測器，以及能夠基于檢測的位置碼確定類筆設(shè)備相對于記錄面位置的計(jì)算機(jī)。當(dāng)用戶在記錄面上寫入時(shí)，借助于檢測器，連續(xù)地記錄沿筆尖路徑的位置碼。把記錄的位置碼轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)中作分析。最后，輸出結(jié)果到顯示器或打印機(jī)。然而，這種裝置不適合于記錄現(xiàn)存的文本或圖像。
US 5,852,434描述位置碼的三個(gè)例子。按照一個(gè)例子，位置碼是由多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成，每個(gè)點(diǎn)是由三個(gè)同心圓構(gòu)成。最外層的圓代表X坐標(biāo)，而中間的圓代表Y坐標(biāo)。此外，兩個(gè)最外層的圓被分成16個(gè)部分，指出不同的數(shù)字，取決于該部分是否被填充。這意味著，利用特定外形的一個(gè)點(diǎn)編碼每對X和Y坐標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是完全或部分地避免上述現(xiàn)有技術(shù)中電子記錄文本和圖像的設(shè)備缺點(diǎn)。
實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的是利用按照權(quán)利要求1的方法，按照權(quán)利要求12用于電子記錄信息的產(chǎn)品，按照權(quán)利要求23的計(jì)算機(jī)可讀媒體，按照權(quán)利要求27的設(shè)備和按照權(quán)利要求29的系統(tǒng)。
更具體地說，按照本發(fā)明的第一個(gè)方面，它涉及電子記錄信息載體上信息的方法，該方法包括以下步驟把有位置編碼圖的薄片和信息載體放置成互相重疊；借助于多個(gè)部分圖像，使信息載體上的信息和位置編碼圖成像；和利用位置編碼圖，把多個(gè)部分圖像合在一起形成成像信息的復(fù)合圖像。
按照本發(fā)明，把位置編碼圖放置在信息載體的上面或下面，從而使位置編碼圖加到信息載體上。因此，開始時(shí)信息載體上沒有位置編碼圖。在后階段，暫時(shí)或永久地加上位置編碼圖。這意味著，借助于位置編碼圖，可以記錄任何的圖像或文本。
由于位置編碼圖是用于使部分圖像合在一起，就不需要特殊或單獨(dú)的位置傳感器。此外，記錄多個(gè)部分圖像的順序或它們之間的關(guān)系是不重要的，因?yàn)樗鼈兏髯缘奈恢檬怯晌恢镁幋a圖確定的。例如，記錄的多個(gè)部分圖像可以重疊，且記錄操作可以在信息載體上的任何地方開始。重要的是，合在一起的多個(gè)部分圖像包括被記錄的所有信息，因?yàn)榻柚谖恢镁幋a圖，就可以把多個(gè)部分圖像合在一起形成復(fù)合圖像。
此外，借助于位置編碼圖，可以有效地實(shí)現(xiàn)多個(gè)部分圖像合在一起形成復(fù)合圖像。與借助于部分重疊圖像內(nèi)容使多個(gè)部分圖像合在一起的方法比較，該方法要求很小的處理容量。此外，部分圖像集合的準(zhǔn)確度和可預(yù)測度與信息載體上的信息本身無關(guān)。
位置編碼圖可以作為光的圖形投影到信息載體上，在復(fù)印機(jī)中復(fù)印到信息載體上，或按照任何合適的方法把位置編碼圖放置在信息載體的上面或下面。
然而，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，放置步驟包括把有位置編碼圖的薄片放置在信息載體的上面或下面。這種放置位置編碼圖的方法是當(dāng)前放置位置編碼圖和信息載體的方法中最容易和最廉價(jià)的方法，只需要把它們互相重疊在一起。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，除了位置編碼圖以外，有位置編碼圖的薄片是透明的，且放置在信息載體的上面。這個(gè)實(shí)施例可以把信息載體上的信息和位置編碼圖同時(shí)成像到每個(gè)部分圖像中。然后，可以利用位置編碼圖唯一地確定成像在每個(gè)部分圖像中信息部分的位置，所以，可以把多個(gè)部分圖像合在一起而沒有畸變。
然而，也可以設(shè)想這樣一種情況，每隔一次僅記錄信息載體上信息的部分圖像，以及每隔一次僅記錄位置編碼圖的部分圖像。在這個(gè)實(shí)施例中，可以利用不同波長的電磁輻射使信息和位置編碼圖成像，它們可以有不同的波長特征。在這個(gè)實(shí)施例中，若具有位置編碼圖的薄片放置在信息載體的上面，則薄片和位置編碼圖對于成像信息的電磁輻射應(yīng)當(dāng)是透明的，而對于成像位置編碼圖的電磁輻射應(yīng)當(dāng)是不透明的。另一方面，若薄片放置在信息載體的下面，則信息載體和信息對于成像位置編碼圖的電磁輻射應(yīng)當(dāng)是透明的，而對于成像信息的電磁輻射應(yīng)當(dāng)是不透明的。在這個(gè)實(shí)施例中，由于記錄信息的設(shè)備需要能夠發(fā)送出不同波長的電磁輻射，這種設(shè)備是比較復(fù)雜的，因此也是比較昂貴的。此外，由于位置編碼圖和被記錄的信息是利用不同的部分圖像成像，在其位置確定的部分圖像與下一個(gè)(或上一個(gè))部分圖像之間有位移，這下一個(gè)(或上一個(gè))部分圖像包含這樣的信息，其位置是用于把部分圖像與信息中其他的部分圖像合在一起的信息。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，按照本發(fā)明的方法還包括步驟濾出位置編碼圖。按照這種方法，信息中最終的復(fù)合圖像基本上構(gòu)成信息載體上沒有位置編碼圖的信息圖像。在復(fù)合圖像中實(shí)施濾出操作，最好是在部分圖像中實(shí)施濾出操作。
若把位置編碼圖疊加到信息載體的信息上，則它會(huì)隱藏一些信息。為了盡可能重建原始的信息，濾出位置編碼圖的操作最好是這樣實(shí)現(xiàn)的，用代表信息的像素值取平均得到的像素值代替代表位置編碼圖的像素值。最好是對位于被代替的像素附近的像素取平均。在這個(gè)語境下，取平均還包括對像素值加權(quán)取平均。
位置編碼圖可以是由符號構(gòu)成的。在此情況下，濾出操作最好包括以下步驟對于每個(gè)符號，計(jì)算相鄰于該符號周圍像素的平均像素值，并用所述平均像素值代替代表該符號的像素值。
如上所述，位置編碼圖可以使多個(gè)圖像合在一起形成信息的復(fù)合圖像。把多個(gè)圖像合在一起最好包括以下的子步驟基于相同或相鄰部分圖像中的位置編碼圖，確定信息中每個(gè)部分圖像的一個(gè)位置；和基于確定的位置，確定信息中的部分圖像應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器區(qū)域中何處。由于根據(jù)位置編碼圖得到的位置代表信息載體上相同或相鄰的部分圖像的位置，因此可以重建信息載體上的信息。
在多數(shù)的情況下，多個(gè)部分圖像有某種程度的重疊。這種重疊可用于改進(jìn)圖像質(zhì)量若存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器區(qū)域的部分圖像中一個(gè)像素與以前存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器區(qū)域的部分圖像中一個(gè)像素重疊，則最好計(jì)算這些重疊像素的平均像素值，并用所述平均像素值代替以前存儲(chǔ)的像素值。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該方法包括以下步驟若檢測到薄片上第一部分的位置編碼圖，則利用第一分辨率成像信息載體上的信息；若檢測到薄片上第二部分的位置編碼圖，則利用第二分辨率成像信息載體上的信息。
按照這種方法，用戶可以在某種程度上選擇信息載體上信息的記錄速度，因此，若較低的分辨率已足夠，則可以進(jìn)行較快的記錄。
例如，位置編碼圖的不同部分可以是具有不同圖形外形的部分，或編碼來自不同坐標(biāo)間隔或區(qū)域中坐標(biāo)的部分。
以上方法中的所有步驟，除了放置位置編碼圖在信息載體的上面或下面以外，最好是由設(shè)備“自動(dòng)地”執(zhí)行的，該設(shè)備記錄圖像并有帶軟件的處理器，用于按照上述方法處理圖像。
按照本發(fā)明的第二方面，它涉及用于電子記錄信息載體上信息所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，該產(chǎn)品至少包括有位置編碼圖的一個(gè)片狀部分，位置編碼圖擴(kuò)展到整個(gè)薄片上，且編碼該薄片上的多個(gè)位置。除了位置編碼圖之外的片狀部分是透明的，片狀部分適合于放置在記錄信息載體上信息的信息載體上面。
例如，該產(chǎn)品可以是片狀部分或塑料文件夾構(gòu)成，其正面是位置編碼圖，其中可以放置有文本和圖像的紙片形式的信息載體。
從以上所討論的方法中可以知道該產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。
在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述多個(gè)位置中的每個(gè)位置是用位置編碼圖中特定部分編碼的，且每個(gè)這種位置編碼圖部分還編碼相鄰的位置。在現(xiàn)有技術(shù)中，每個(gè)位置是用它各自的代碼或符號編碼，這個(gè)代碼或符號是與周圍位置的代碼或符號“隔離”的。因此，位置分辨率是受該位置的符號或代碼占有部分表面的限制。然而，按照本發(fā)明，位置編碼圖中特定部分是用于編碼幾個(gè)位置。按照這種方法，得到各個(gè)位置之間的“浮點(diǎn)”轉(zhuǎn)變，從而可以增大位置分辨率。此外，可以減少位置編碼圖中一部分的大小與位置編碼圖中特定部分大小之間的關(guān)系，其中必須讀出前一部分的位置編碼圖，為的是能夠作位置確定；而位置編碼圖中特定部分用于編碼位置。
位置編碼圖可以是線條，數(shù)字，表面等的任意安排，它能夠唯一地編碼位置。然而，如上所述，位置編碼圖最好是由至少第一種類型的多個(gè)符號構(gòu)成。在多數(shù)的基本實(shí)施例中，只有第一種類型的符號，以及借助于這些符號之間的距離編碼位置?；蛘?，編碼可以是二進(jìn)制的，存在符號代表1，不存在符號代表0。然而，這種類型編碼對于只用零或主要用零編碼位置的情況下就可能出現(xiàn)問題。
在最優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例中，位置編碼圖是由多個(gè)第一種類型和第二種類型符號或僅僅用外部形狀構(gòu)成。這種位置編碼圖可用于二進(jìn)制編碼。它很容易地應(yīng)用于表面，因?yàn)榉柨梢苑浅：唵?，例如，符號是由不同顏色或不同直徑的兩種點(diǎn)構(gòu)成。因此，很容易制造具有這種圖形表面的產(chǎn)品，因?yàn)槊總€(gè)符號的信息內(nèi)容是很少的。此外，它便于作圖像處理。而且，符號最好是均勻地分布在整個(gè)表面，便于我們特別容易地建立和解釋圖形。
為了根據(jù)很少的不同類型符號能夠建立圖形，而仍然允許編碼大量的位置，最好是，借助于多個(gè)符號，編碼所述多個(gè)位置中的的每個(gè)位置。在這種情況下，編碼位置的符號是按照這樣的方式分布在二維空間中，在表面的兩個(gè)垂直方向上可以獲得相同的位置分辨率。
最好是，每個(gè)符號編碼所述多個(gè)位置中的多個(gè)位置。然而，在非常少符號情況下，邊緣效應(yīng)妨礙了實(shí)現(xiàn)這種方案。
位置編碼圖是光學(xué)方法可讀的，因此，可以利用相同的傳感器記錄位置編碼圖和信息。這種位置編碼圖應(yīng)當(dāng)能夠反射，發(fā)射或吸收光。然而，光不必是在可見光的范圍內(nèi)。位置編碼圖也可以是熒光，熒光是從記錄信息載體上信息的設(shè)備中發(fā)射的電磁輻射。
位置編碼圖中的符號可以是任何適當(dāng)?shù)念愋汀＿@些符號最好是圖形，因此，不需要實(shí)施與位置確定相關(guān)的字符識(shí)別(OCR)，但是，符號也可以是由數(shù)字或字符構(gòu)成。
此外，符號大體上是有規(guī)則的形狀，最好是旋轉(zhuǎn)對稱的，因此，識(shí)別部分圖像中的符號基本上與圖像的旋轉(zhuǎn)無關(guān)。例如，這些符號可以是正方形，多邊形，直線，或最好是圓形。
此外，符號是由具有對比度的兩種顏色構(gòu)成，例如，黑色與白色，紅色與綠色。
內(nèi)圓填充第一種顏色和外圓填充第二種顏色的符號是特別適宜的，其中外圓的顏色與內(nèi)圓邊緣相接。按照這種方法，借助于第一種顏色與第二種顏色之間圓形邊界線可以識(shí)別符號。這種識(shí)別是很可靠的，因?yàn)樗粫?huì)因位置編碼圖疊加到信息載體上信息而產(chǎn)生畸變。
上述的符號圖形不必放置在透明片的上面。若部分圖像是由交替記錄的位置編碼圖和信息載體上信息構(gòu)成的，則它也可以非常好地適用于非透明片。
位置編碼圖可以隨機(jī)地組成，因此，它本身不包含任何有關(guān)它編碼位置的任何信息，而是位于部分表面上的位置編碼圖部分必須與整個(gè)表面上的位置編碼圖匹配，從而能夠確定部分表面的位置。然而，這種方法有以下的缺點(diǎn)，位置確定需要大量的處理器容量。此外，很難隨機(jī)地產(chǎn)生沒有二義性的位置編碼圖，除非我們接受大量的冗余度。
或者，所述多個(gè)位置中的每個(gè)位置可以由第一坐標(biāo)和第二坐標(biāo)定義，而利用位于相關(guān)部分表面上的位置編碼圖可以確定這些坐標(biāo)，其中位置編碼圖代表存儲(chǔ)第一坐標(biāo)和第二坐標(biāo)的位置地址。然而，按照這種方法構(gòu)成的位置編碼圖需要大量的存儲(chǔ)器空間。
所以，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，按照這樣的方法構(gòu)造位置編碼圖，編碼某個(gè)位置的位置編碼圖包含有關(guān)該位置的固有信息。
更具體地說，位置編碼圖最好是基于第一符號串，第一符號串包含第一預(yù)定數(shù)目的符號，且有以下的特性，若第二預(yù)定數(shù)目的符號是取自第一符號串，第二預(yù)定數(shù)目最好是相繼的，則第一符號串中這些符號的位置是唯一地確定的，第一符號串用于確定信息載體上第一維中部分圖像的位置。由于位置碼是基于按照預(yù)定順序安排的有限數(shù)目符號的符號串，我們就可以定義表面上第一維中確定位置的“公式”。按照這種方法，存儲(chǔ)符號串只需要少量的存儲(chǔ)器空間，且可以快速和容易地實(shí)施位置確定。例如，第一維中的位置可以是直角坐標(biāo)系統(tǒng)或極坐標(biāo)系統(tǒng)中指出的坐標(biāo)。
如上所述，按照本發(fā)明方法的幾個(gè)步驟是借助于適當(dāng)編程的處理器實(shí)施的。按照第三個(gè)方面，本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)可讀媒體，它存儲(chǔ)記錄信息的計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序包括處理多個(gè)部分圖像的指令，多個(gè)部分圖像合在一起包括被記錄的信息和位置編碼圖；處理操作包括步驟利用位置編碼圖，使信息中的多個(gè)部分圖像合在一起形成該信息的復(fù)合圖像。
計(jì)算機(jī)程序可以設(shè)計(jì)成用于記錄信息的設(shè)備或另一種設(shè)備，圖像轉(zhuǎn)移到該設(shè)備中進(jìn)行處理。
附帶計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀媒體具有與上述方法相同的優(yōu)點(diǎn)。
按照第四個(gè)方面，本發(fā)明涉及記錄信息的設(shè)備，該設(shè)備包括記錄信息載體和位置編碼圖的部分圖像的傳感器；圖像處理裝置，用于處理傳感器記錄的部分圖像，該圖像處理裝置適合于利用部分圖像中的位置編碼圖，用于確定每個(gè)部分圖像應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器區(qū)域中何處。
按照第五個(gè)方面，本發(fā)明涉及包括上述類型的產(chǎn)品和設(shè)備的系統(tǒng)。該設(shè)備和系統(tǒng)具有與該產(chǎn)品和方法大致相同的優(yōu)點(diǎn)。在該設(shè)備和系統(tǒng)中還可以找到有關(guān)該方法和產(chǎn)品的上述特征。
本發(fā)明可用于記錄任何類型信息載體上的信息，位置編碼圖可以放置在該信息載體的上面或下面，因此，可以同時(shí)或交替方式記錄信息載體上的信息和位置編碼圖。


以下通過幾個(gè)當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例并參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1是有位置編碼圖的片狀部分產(chǎn)品的例子示意圖；圖2是在一個(gè)位置編碼圖的實(shí)施例中如何設(shè)計(jì)符號的例子示意圖；圖3是用于編碼位置的4×4符號的例子示意圖；圖4是按照本發(fā)明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例示意圖；圖5是記錄信息載體上部分圖像的順序例子示意圖；圖6是說明如何處理部分圖像的流程圖；圖7是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的有位置編碼圖的薄片示意圖；和圖8是第二個(gè)實(shí)施例設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式
產(chǎn)品圖1表示有表面2的部分透明片1，表面2上加了光可讀的位置編碼圖3。透明片1可以是部分的產(chǎn)品，例如，塑料文件夾，但是在此情況下，透明片構(gòu)成整個(gè)產(chǎn)品。位置編碼圖3是由第一種類型4a和第二種類型4b的符號4組成，更具體地說，位置編碼圖3是由兩種不同外形的點(diǎn)組成，點(diǎn)4a是白色環(huán)圍繞的黑色中心點(diǎn)，它代表1；而點(diǎn)4b是黑色環(huán)圍繞的白色中心點(diǎn)，它代表0。為了清晰起見，我們把這些點(diǎn)放大。它們的尺寸相同，且它們之間的距離也相同。
位置編碼圖是這樣安排的，若設(shè)備把這些點(diǎn)成像到預(yù)定尺寸的部分表面上，則借助于該設(shè)備中的圖像處理裝置，可以自動(dòng)地確定該部分表面在薄片表面上位置。虛線分別指出第一部分表面5a和第二部分表面5b。位于第一部分表面5a上的位置編碼圖部分構(gòu)成位置編碼圖的第一特定部分6a。這個(gè)第一特定部分6a編碼第一位置7a，第一位置7a與部分表面上的中間符號重合。相應(yīng)地，利用位于第二部分表面5b上位置編碼圖的特定部分6b編碼第二位置7b。因此，位置編碼圖被相鄰的位置7a和7b部分地共享。
位置編碼圖-例1以下描述允許位置確定的位置編碼圖的第一個(gè)例子。通過對包含5×5符號的部分表面成像，位置編碼圖適用于位置確定。如上所述，這些符號代表二進(jìn)制編碼。
薄片上有x方向和y方向。為了編碼x方向的位置，在第一步，產(chǎn)生1和0的32比特號碼串。在第二步，去掉32比特號碼串中最后一個(gè)比特，產(chǎn)生1和0的31比特號碼串。以下稱這兩個(gè)號碼串為x號碼串，它們應(yīng)當(dāng)有以下的特征若從號碼串中任何地方選出5個(gè)相繼的號碼，則得到唯一的5比特組，在該號碼串中任何其他地方?jīng)]有這個(gè)5比特組。若我們把號碼串中的末端與號碼串的始端“連接”，則它們應(yīng)當(dāng)還有這種特征。因此，這種5比特組在號碼串中提供唯一的位置編碼。
有以上特征的一個(gè)32比特號碼串例子是“00001000110010100111010110111110”。若從這個(gè)號碼串中去掉最后一個(gè)0，則得到有相同特征的31比特號碼串。
以上號碼串中的前5比特，即，00001，構(gòu)成該號碼串中位置0的代碼，其次的5比特，即，00010，構(gòu)成該號碼串中位置1的代碼，等等。x號碼串中的各個(gè)位置作為5比特組的函數(shù)存儲(chǔ)在表1中。當(dāng)然，位置31僅存在于32比特號碼串中。以下的表1給出上述例子中的位置編碼。
表1位置5比特組00000110001020010030100041000150001160011070110081100191001010 0010111 0101012 1010013 0100114 1001115 0011116 0111017 1110118 1101019 1010120 0101121 1011022 0110123 1101124 1011125 01111
26 1111127 1111028 1110029 1100030 1000031 00000借助于32比特號碼串，只可能編碼32個(gè)位置，即，位置0至位置31。然而，若我們在第一行中把31比特號碼串相繼地寫上32次，而在第一行以下的第二行中把32比特號碼串相繼地寫上31次，兩個(gè)號碼串是按照以下的方式互相移位，則寫成一上一下的兩個(gè)5比特組在行的方向上可用于編碼31×32＝992個(gè)位置。
例如，我們假設(shè)把以下的代碼寫在薄片上000…11111000001000110010100111010110111110000...11111000010001100101001110101101111100若按照表1把5比特組譯碼成位置，則在薄片上指出32比特號碼串和31比特號碼串的以下位置。
0 1 2…30 31 0 1 2…29 30 31 0 1 20 1 2…30 0 1 2 3…30 0 1 2 3 4因此，X方向的編碼是基于利用n比特組成的號碼串，它是按照如下的方法組成的，若從該號碼串中取出m個(gè)相繼的號碼，則這m個(gè)號碼可以唯一地編碼該號碼串中的位置。利用第二個(gè)號碼串可以增加可編碼位置的數(shù)目，其中第二個(gè)號碼串是第一個(gè)號碼串的子集，因此，第二個(gè)號碼串與第一個(gè)號碼串有不同的長度。按照這種方法，得到行的縱向方向上兩個(gè)號碼串之間的位移。
Y方向上的編碼基于相同的原理。建立以下稱之為Y號碼串的號碼串，它是由p個(gè)號碼組成，號碼串是按照如下的方法構(gòu)成的，若從該號碼串中取出r個(gè)相繼的號碼，則這r個(gè)號碼可以編碼該號碼串中的位置，因此唯一地編碼Y方向上的位置。把Y號碼串中的號碼編碼到薄片上的圖形中作為兩行的X方向上位置之差，它按照特殊的方法進(jìn)行計(jì)算。
更具體地說，把31比特號碼串和32比特號碼串寫成如下交替的各行第1行 (31) (31) (31) (31)…第2行 (32) (32) (32) (32)…第3行 (31) (31) (31) (31)…第4行 (32) (32) (32) (32)…第5行 (31) (31) (31) (31)…...
...
當(dāng)然，利用兩種不同大小的點(diǎn)把號碼串寫到薄片上。各行是從X號碼串中不同的位置開始。更具體地說，我們按照如下的方法開始兩個(gè)相繼的行，若我們確定位于一上一下的兩個(gè)位置號碼之間的差模32，利用5比特二進(jìn)制數(shù)表示這個(gè)差值，并從所述5比特二進(jìn)制數(shù)中取出兩個(gè)最高有效比特，則這個(gè)號碼是相同的，與它在該行中的位置無關(guān)。換句話說，按照如下的方法我們開始號碼串，把兩個(gè)相繼行中號碼串之間的位移保持在沿整個(gè)行的特定間隔內(nèi)。在這個(gè)例子中，最大位移是31個(gè)位置或31比特，最小位移是0個(gè)位置或0比特。于是，沿每對行的位移是在如下間隔0-7，8-15，16-23，或24-31個(gè)位置/比特中的一個(gè)間隔內(nèi)。
例如，假設(shè)我們把號碼串寫成如下的形式(表示為位置號碼)第1行 0 1 2 3 4 5 6 7…3001 2 3第2行 0 1 2 3 4 5 6 7…30 310 1 2第3行25 26 27 28 29 30 0 1…24 25 26 27 28第4行17 18 19 20 21 22 23 24…16 17 18 19 20第5行24 25 26 27 28 29 30 0…23 24 25 26 27若按照以上的方法確定差值，則第1行與第2行之間的差是0，第2行與第3行之間的差是0，第3行與第4行之間的差是1，第4行與第5行之間的差是3。例如，取出第3行中的26和第4行中的18，26-18等于8，二進(jìn)制碼是01000。兩個(gè)最高有效數(shù)字是01。若在相同的兩行中取出0和23，0-23的模32等于9，兩個(gè)最高有效數(shù)字仍然是01，與以上例子中的完全相同。在這個(gè)例子中，我們得到4個(gè)差值為0，0，1，3?，F(xiàn)在，若按照與X方向相同的方法，我們建立數(shù)字為0，1，2，和3的Y號碼串，它有以下特征若從該號碼串中取出4個(gè)相繼的數(shù)字，號碼串中的位置是唯一地確定的，則通過查閱該表中的數(shù)字0013可以唯一地確定Y方向上的位置。按照這種方法，可以確定Y方向上256個(gè)唯一的位置。
以下是包含數(shù)字0-3的Y號碼串中開始和末尾的一個(gè)例子表20 00001 00012 00103 01004 10005 00026 00207 02008 20009 000310 0030····251 2333252 3333253 3330254 3300255 3000以下的描述是如何實(shí)施位置確定。假設(shè)我們有上述的一個(gè)薄片，薄片表面上有代表1的第一種符號和代表0的第二種符號構(gòu)成的圖形。這些符號是按照上述的方法安排成行和列以及32比特串和31比特串。此外，假設(shè)我們希望確定設(shè)備放置在薄片上的位置，該設(shè)備中有可以記錄包含5×5符號圖像的傳感器。
假設(shè)傳感器記錄的圖像有以下的形式1 1 1 1 11 1 1 1 10 1 0 1 00 0 1 0 10 0 1 0 1在第一步，借助于表1，該設(shè)備把這些5比特組譯碼成位置。我們得到以下的位置26(11010)26(11010)11(01011)10(01010)05(00101)隨后，通過取差模32確定不同行中各個(gè)位置號碼之間的位移幅度。按照表示成5比特二進(jìn)制數(shù)的這種方法確定的差值中兩個(gè)最高有效數(shù)字是0，1，0，0。按照表2，這個(gè)差數(shù)等于Y方向上的位置3。因此，薄片上第二維的坐標(biāo)是3。
第三個(gè)表存儲(chǔ)每行的開始位置，即，X號碼串中每行的開始位置。在此情況下，借助于y坐標(biāo)3，可以查閱各行的開始位置，從該行中取出記錄的5比特組。知道了取出兩個(gè)最上面5比特組中各行的開始位置以及這兩個(gè)5比特組對應(yīng)的X位置，即，位置26和位置26，就可以確定記錄圖像的x坐標(biāo)或第一維中的位置。例如，假設(shè)最上面兩行的開始位置分別是21和20。在此情況下，取出的記錄圖像中兩個(gè)最上面5比特組的兩行是如下所示第3行21 22 23…29 30 31 0 1 2…25 26 27…第4行20 21 22…28 29 30 0 1 2…25 26 27…它根據(jù)這樣的事實(shí)，y坐標(biāo)是3，因此，兩個(gè)前5比特組取自第3行和第4行。它根據(jù)這樣的事實(shí)，奇數(shù)行是由32比特號碼串構(gòu)成，而偶數(shù)行是由31比特號碼串構(gòu)成，因此，第三行是由32比特號碼串構(gòu)成，而第四行是由31比特號碼串構(gòu)成。
基于這個(gè)信息，就可以確定x坐標(biāo)是5。對記錄圖像中其余各對的5比特組重復(fù)以上的步驟，可以驗(yàn)證這個(gè)結(jié)果。因此，存在一定量的容錯(cuò)度。
通過確定5×5組中間點(diǎn)相對于圖像中心的位置，可以進(jìn)一步增大位置確定的準(zhǔn)確性。因此，位置分辨率可以優(yōu)于兩個(gè)符號之間的距離。
當(dāng)然，以上的步驟是由軟件實(shí)施的，在以上這個(gè)例子中，軟件給出坐標(biāo)3和35作為它的輸出信號。
位置編碼圖還可用于確定相對于表面的第三維位置，即，在z方向的位置。通過確定記錄圖像中符號的大小并與參考值進(jìn)行比較可以獲得z方向的位置，參考值代表借助于信息記錄裝置成像的符號大小，其中信息記錄裝置保持在位置編碼圖所在的表面附近。按照這種方法，該設(shè)備可以自動(dòng)地確定它是否接近表面，在接近表面的情況下記錄圖像，而在與表面分開的情況下不記錄圖像，觸發(fā)圖像記錄與此有關(guān)。
以上的描述涉及一個(gè)例子，因此可以被推廣。在第一個(gè)x號碼串中不必是32個(gè)號碼。號碼數(shù)目取決于在位置編碼圖中使用多少不同的符號以及與位置確定相關(guān)的X方向上記錄的符號數(shù)目。例如，若不同符號的數(shù)目是3和記錄的符號數(shù)目是3，則X號碼串中最大的號碼數(shù)目是3×3×3＝27，而不是32。相同類型的推理可應(yīng)用于Y號碼串。這些號碼串的基數(shù)可以是不同的，編碼位置的符號數(shù)目也可以不同，因此，號碼串編碼的位置數(shù)目也可以不同。此外，號碼串可以基于符號而不是基于數(shù)字，所以，號碼串可以描述成符號串。
如上所述，符號可以是許多不同的種類。它們也可以是數(shù)字，但在此情況下，要求OCR軟件實(shí)施位置確定，導(dǎo)致圖像記錄的設(shè)備更加昂貴和更加復(fù)雜。它還導(dǎo)致增大的誤差靈敏度。
在表面上編碼位置和在該表面上實(shí)施位置確定的以上方法是有利的，它只要求非常小的存儲(chǔ)器和處理器容量。在以上的例子中，僅僅需要存儲(chǔ)32行的表1，256行的表2和256行的表3。借助于三個(gè)查閱表和簡單的計(jì)算就可以實(shí)施位置確定。
此外，在表面上編碼位置的這種方法還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槲恢么_定基于的圖像可以在相對于待確定位置的表面的任何旋轉(zhuǎn)方向上被俘獲。首先，圖像包含若干條水平行。這意味著僅僅有四個(gè)可能的取向。在98％的情況下，四個(gè)取向中僅僅一個(gè)取向給出位置。在有懷疑的情況下，通過記錄兩個(gè)相鄰的圖像并基于這些圖像在符號的所有可能取向確定位置，可以去掉圖像中的這種懷疑，其準(zhǔn)則是位置確定導(dǎo)致兩個(gè)相鄰的位置。
基于上述的編碼方法，還可以采用不同于上述的方法實(shí)施位置確定。
位置編碼圖的部分表面上記錄的圖像可以與整個(gè)位置編碼圖中的一個(gè)圖像匹配。然而，這種方法要求很大的處理器容量。
或者，可以把圖像中的符號譯碼成存儲(chǔ)坐標(biāo)的表中地址。然而，這種方法要求很大的存儲(chǔ)器容量。
位置編碼圖-例2以下描述位置編碼圖的第二個(gè)例子。它具有與上述位置編碼圖大致相同的性質(zhì)。
這第二個(gè)位置編碼圖包括虛擬光柵和多個(gè)符號104；虛擬光柵是人眼不能看到的，也不能被確定表面上位置的設(shè)備直接檢測到，而多個(gè)符號104中的每個(gè)符號能夠取4個(gè)值“1”至“4”中的一個(gè)值，如以下所描述的。
圖2a-2d表示可用于按照本發(fā)明位置編碼圖中符號的一個(gè)實(shí)施例。該符號包括兩條光柵線交叉點(diǎn)表示的虛擬光柵點(diǎn)106和具有點(diǎn)形式的標(biāo)記107。符號值取決于標(biāo)記107所在的位置。在圖2的例子中有4個(gè)可能的位置，在從光柵點(diǎn)延伸的每條光柵線上有一個(gè)位置。與光柵點(diǎn)之間的位移等于所有的值。以下，圖2a中的符號值為1，圖2b中的符號值為2，圖2c中的符號值為3，圖2d中的符號值為4。換句話說，有4種不同類型的符號。
因此，每個(gè)符號可以代表4個(gè)值“1-4”。這意味著，位置編碼圖可以分成x坐標(biāo)中第一位置碼和y坐標(biāo)中第二位置碼。劃分的結(jié)果如下表所示

因此，每個(gè)符號值譯碼成x代碼的第一個(gè)數(shù)字和y代碼的第二個(gè)數(shù)字，在此情況下，數(shù)字是比特。按照這種方法，得到兩個(gè)完全獨(dú)立的比特圖形。這兩個(gè)圖形可以組合成一個(gè)共同的圖形，借助于圖2中的符號按照圖形方式編碼該圖形。
借助于多個(gè)符號編碼每個(gè)位置。在這個(gè)例子中，利用4×4符號編碼二維中的位置，即，x坐標(biāo)和y坐標(biāo)。
利用1和0的號碼串構(gòu)成位置碼，它有以下的特征號碼串中出現(xiàn)的4比特序列不超過一次。號碼串是循環(huán)的，這意味著，當(dāng)我們把號碼串的末端連接到號碼串的始端時(shí)，仍然具有上述的特征。因此，4比特序列在號碼串中總是有唯一確定的位置。
若4比特序列有上述的特征，則號碼串的最大長度是16比特。然而，在這個(gè)例子中，利用只有7比特長的號碼串，如以下所示“0 0 0 1 0 1 0”。
這個(gè)號碼串包括7個(gè)唯一的4比特序列，按照如下編碼該號碼串中的位置


為了編碼x坐標(biāo)，在要編碼的整個(gè)表面上按列的順序?qū)懴绿柎a串。編碼是基于相鄰各列的號碼之差或位置移位。差值的大小是由號碼串中的位置(即，哪個(gè)序列)確定的，其中我們從列開始。更具體地說，若我們?nèi)〉?列中4比特序列編碼的號碼與相鄰列中對應(yīng)號碼(即，相同“等級”的序列)之間的差模7，因此，這些號碼可以取值(位置)0-6，則其結(jié)果是相同的，與我們作比較的哪兩列無關(guān)。借助于兩列之間的差值，可以編碼所有y坐標(biāo)是恒定的x坐標(biāo)。
在這個(gè)例子中，由于利用4×4符號編碼表面上的每個(gè)位置，上述的三個(gè)差值(其值為0-6)可用于編碼x坐標(biāo)。于是，編碼是按照三個(gè)差值的方式實(shí)施的。一個(gè)差取值總是為1或2，其他兩個(gè)差取值在3-6的范圍內(nèi)。所以，在x代碼中不允許差值為0。換句話說，x代碼有這樣的結(jié)構(gòu)，其差值如下(3-6)(3-6)(1-2)(3-6)(3-6)(1-2)(3-6)(3-6)(1-2)…。因此，利用3與6之間的兩個(gè)號碼以及隨后為1或2的一個(gè)號碼編碼每個(gè)x坐標(biāo)。若從高號碼中減去3和從低號碼中減去1，則得到一個(gè)混合基中的號碼，它直接產(chǎn)生x方向上的一個(gè)位置，由此可以直接確定x坐標(biāo)，如以下的例子所示。
因此，利用上述的原理，借助于代表三個(gè)差值的號碼，可以編碼x坐標(biāo)0，1，2…。利用基于以上號碼串的比特圖形編碼這些差值。最后，可以利用圖2中的符號，按照圖形的方式編碼比特圖形。
在許多情況下，在讀出4×4符號時(shí)，不可能產(chǎn)生編碼x坐標(biāo)的全部號碼，而是部分的兩個(gè)號碼。然而，由于號碼中最低位有效部分總是1或2，我們可以容易地重建全部號碼。
按照與編碼x坐標(biāo)的相同原理編碼y坐標(biāo)。在位置編碼的整個(gè)表面上沿水平行的方向重復(fù)寫下循環(huán)的號碼串。如同在x坐標(biāo)情況中的一樣，允許各行從號碼串中不同的位置開始，即，不同的序列。然而，我們不利用差值編碼y坐標(biāo)，而是利用基于每行中號碼串起始位置上的號碼編碼y坐標(biāo)。當(dāng)我們已確定4×4符號的x坐標(biāo)時(shí)，事實(shí)上，就可以確定各行中號碼串的起始位置，它們包括在4×4符號y代碼中。在y代碼中，最高位有效數(shù)字的確定是這樣的，使這個(gè)數(shù)字是特定范圍內(nèi)唯一的值。在這個(gè)例子中，我們令四行中的一行是在號碼串中的位置0-1開始，指出這一行涉及y坐標(biāo)中的最低位有效數(shù)字，其他三行是在位置2-6開始。在y方向上，我們有如下的號碼串(2-6)(2-6)(2-6)(0-1)(2-6)(2-6)(2-6)(0-1)(2-6)…。因此，利用2與6之間的三個(gè)號碼以及隨后為0與1之間的一個(gè)號碼編碼每個(gè)y坐標(biāo)。
若從低號碼中減去1和從高號碼中減去2，按照與x方向相同的方法，我們得到混合基中y方向上的一個(gè)位置，由此可以直接確定y坐標(biāo)。
利用以上的方法，可以編碼x方向上4×4×4＝32個(gè)位置。每個(gè)這種位置對應(yīng)于三個(gè)差值，給出3×32＝96個(gè)位置。此外，可以編碼y方向上5×5×5×2＝250個(gè)位置。每個(gè)這種位置對應(yīng)于4行，給出4×250＝1000個(gè)位置。因此，合在一起可以編碼96000個(gè)位置。由于x編碼是基于差值，然而，我們可以選取第一個(gè)號碼串是從哪個(gè)位置開始。若考慮到第一個(gè)號碼串可以從7個(gè)不同的位置開始，則可以編碼7×96000＝672000個(gè)位置。若x坐標(biāo)已確定，則可以計(jì)算第一列中第一個(gè)號碼串的起始位置。第一個(gè)號碼串中上述7個(gè)不同起始位置可以編碼產(chǎn)品上不同的紙片或記錄面。
為了進(jìn)一步說明按照這個(gè)實(shí)施例的位置編碼圖，以下給出基于上述位置碼實(shí)施例的一個(gè)具體例子。
圖3表示一個(gè)具有4×4符號的圖像例子，它是利用位置確定設(shè)備讀出的。
這些4×4符號有以下的值4 4 4 23 2 3 44 4 2 41 3 2 4這些值代表以下的二進(jìn)制x代碼和y代碼x代碼 y代碼0 0 0 0 0 0 0 1
1 0 1 00 1 0 00 0 0 00 0 1 01 1 0 01 0 1 0垂直x序列編碼號碼串中的以下位置2 0 4 6。各列之間的差值為-242，其模7給出5 4 2，在混合基中編碼位置(5-3)×8+(4-3)×2+(2-1)＝16+2+1＝19。由于第一編碼的x位置是位置0，在范圍1-2中且在4×4符號中看到的差值是第20個(gè)的這種差值。此外，由于每個(gè)這種差值的總數(shù)為3列且有1個(gè)起始列，4×4的x代碼中最右邊的垂直序列屬于x代碼中第61列，而最左邊的垂直序列屬于第58列。
水平y(tǒng)序列編碼號碼串中的位置0 4 1 3。由于這些號碼串是從第58列開始的，各行的起始位置是這些號碼減去57的模7，得到的起始位置為6 3 0 2。譯碼成混合基中的數(shù)字為6-2，3-2，0-0，2-2＝4 1 0 0，其中第3個(gè)數(shù)字是該號碼中的最低位有效數(shù)字。第4個(gè)數(shù)字是下一個(gè)號碼中最高位有效數(shù)字。在此情況下，它必然與該號碼中的相同。(例外的情況是，若該號碼是由所有位置中最高可能的數(shù)字構(gòu)成。于是我們知道，下一個(gè)號碼中起始位置是大于該號碼中起始位置的一個(gè)位置。)于是，4數(shù)字號碼的位置在混合基中是0×50+4×10+1×2+0×1＝42。
因此，y代碼中的第3行是第43個(gè)位置，其起始位置是0或1，由于在所有每個(gè)這種行中有4行，第3行的號碼是43×4＝172。
因此，在這個(gè)例子中，4×4符號組中左上角的位置是(58，170)。
由于4×4符號組中x序列是在第170行開始，整個(gè)圖形的x列是在號碼串的位置((2 0 4 6)-169)模7＝1 6 3 5開始。在最后一個(gè)起始位置(5)與第一個(gè)起始位置之間，號碼0-19是在混合基中編碼的，把代表混合基中的號碼0-19相加，我們得到這些列之間的全部差值。一個(gè)簡單的算法是產(chǎn)生這20個(gè)號碼并直接地把它們的數(shù)字相加。把得到的和值稱之為s。給出的紙片或記錄面為(5-s)模7。
在我們以上描述一個(gè)實(shí)施例的例子中，其中利用4×4符號編碼每個(gè)位置，且利用7比特的號碼串。當(dāng)然，這僅僅是一個(gè)例子?？梢岳酶嗷蚋俚姆柧幋a位置。兩個(gè)方向上的符號數(shù)目不必是相同的。號碼串可以有不同的長度，且不必是二進(jìn)制的，而是可以基于另一種基數(shù)?？梢岳貌煌奶柎a串編碼x方向和y方向。符號可以有不同數(shù)值。
在以上的例子中，標(biāo)記是一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)然，標(biāo)記可以有不同的外形。例如，它可以是從虛擬光柵點(diǎn)開始并由此延伸到預(yù)定位置的短劃線。最好是，它可以是由上述的點(diǎn)組成，其內(nèi)圓填充第一種顏色，外圓填充有對比度的第二種顏色，且第二種顏色與內(nèi)圓邊緣相接。
在以上的例子中，利用正方形部分表面內(nèi)的符號編碼位置。部分表面可以有不同的形狀，例如，六邊形。符號不必安排互相成90°的行和列，而可以按照其他的方式排列。
為了檢測位置碼，必須確定虛擬光柵。這可以通過研究不同標(biāo)記之間的距離來實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)標(biāo)記之間的最短距離必須從兩個(gè)相鄰符號中導(dǎo)出，這兩個(gè)符號的值分別為1和3，因此，這兩個(gè)標(biāo)記位于兩個(gè)光柵點(diǎn)之間的相同光柵線上。當(dāng)檢測到這一對標(biāo)記時(shí)，利用已知的兩個(gè)光柵點(diǎn)之間的距離和標(biāo)記離光柵點(diǎn)的位移，就可以確定相關(guān)的光柵點(diǎn)。一旦找到這兩個(gè)光柵點(diǎn)，借助于與其他標(biāo)記的測量距離和已知的光柵點(diǎn)之間相對距離，就可以確定附加的光柵點(diǎn)。
在第二種位置編碼圖的實(shí)際方案中，使用的光柵線之間標(biāo)稱間隔為0.3mm。若利用6×6符號編碼每個(gè)位置，則每個(gè)位置需要的面積為1.8mm×1.8mm。通過確定6×6符號在記錄信息的記錄設(shè)備中傳感器上的位置，可以計(jì)算分辨率為0.03mm的位置。
記錄信息的設(shè)備圖4以示意圖形式表示記錄信息設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。它有大致類似于鋼筆形狀的外殼11。在外殼11的短邊有開孔12。該短邊與記錄信息的信息載體對接或隔開一段很短的距離。
外殼11內(nèi)主要包含光學(xué)元件部分，電子電路部分和電源。
光學(xué)元件部分包括至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)13，用于照射成像表面；和光敏面?zhèn)鞲衅?4，例如，CCD或CMOS傳感器，用于記錄彩色，黑白或灰階的二維圖像。該設(shè)備還可以包括光學(xué)系統(tǒng)，例如，反射鏡系統(tǒng)或透鏡系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)注意，應(yīng)該按照這樣方法設(shè)計(jì)傳感器14，它能夠同時(shí)俘獲信息載體的圖像和疊加的位置編碼圖。發(fā)光二極管可以是紅外發(fā)光二極管，其波長約880nm。
該設(shè)備的電源是由電池15提供的，電池15安裝在外殼11中單獨(dú)的隔間內(nèi)。
電子電路部分包括圖像處理裝置16，它有帶處理器的處理器單元，用于編程成從傳感器上讀出部分圖像，識(shí)別部分圖像中的位置編碼圖，基于識(shí)別的位置編碼圖確定位置，以及存儲(chǔ)部分圖像到構(gòu)成部分圖像處理裝置的存儲(chǔ)器中某個(gè)位置，它是根據(jù)位置編碼圖確定的位置。
此外，該設(shè)備包括按鈕18，用戶使用按鈕18激活和控制該設(shè)備。它還包括收發(fā)信機(jī)19，用于無線轉(zhuǎn)移來往于該設(shè)備的信息，例如，利用紅外光波或無線電波。該設(shè)備還可以包括顯示器20，用于展示記錄的信息。
本申請人的瑞典專利號9604008-4描述了記錄文本的設(shè)備。若按照適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行編程，則這個(gè)設(shè)備可用于按照本發(fā)明方法記錄信息。
如上所述，該設(shè)備可以分成不同的實(shí)物外殼，第一個(gè)外殼包含一些所需的元件，用于俘獲信息載體上的圖像和疊加的位置編碼圖并把它們轉(zhuǎn)移到位于第二個(gè)外殼中的元件；第二個(gè)外殼中的元件用于實(shí)施位置確定和存儲(chǔ)圖像到存儲(chǔ)器中。
操作我們假設(shè)，用戶有紙片形式的信息載體，信息載體上有他需要以電子郵件消息發(fā)送給另一個(gè)人的文本和圖像。在此情況下，他把有第一位置編碼圖3(例1)的上述透明片1放置在紙片的上面。隨后，他接通上述記錄信息設(shè)備的電源，并把該設(shè)備這樣放置，開孔12緊靠信息載體，并在包含他需要記錄文本和圖像的信息載體區(qū)域上來回移動(dòng)該設(shè)備。重要的是，用戶“掃描”他感興趣的整個(gè)區(qū)域，因此，該設(shè)備記錄的部分圖像覆蓋整個(gè)區(qū)域。然而，如在以下可以看到的，幾個(gè)部分圖像是否覆蓋相同的區(qū)域并不重要。
圖5是以示意圖形式說明如何記錄信息載體上部分圖像的例子。為了清晰起見，沒有畫出位置編碼圖。該信息載體上的信息是用虛線畫出的太陽和云彩。按照如下的方法記錄部分圖像30-33，它們是利用從左向右的運(yùn)動(dòng)而重疊的。隨后，用戶提升該設(shè)備，把它放下到部分圖像33的右側(cè)，此后，利用往復(fù)運(yùn)動(dòng)記錄部分圖像34-39。在掃描完用戶希望記錄的整個(gè)區(qū)域之前，用戶連續(xù)地在信息載體上移動(dòng)該設(shè)備。在掃描期間，該設(shè)備以預(yù)定的頻率記錄圖像，LED 13以相同的頻率產(chǎn)生選通脈沖，例如，100Hz。
當(dāng)傳感器記錄了部分圖像時(shí)，它被圖像處理裝置16讀出，立刻進(jìn)行處理或隨后轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)器中。最好以這樣的頻率記錄部分圖像，這些部分圖像是部分地重疊的，便于掃描記錄信息的整個(gè)區(qū)域。
利用該設(shè)備中的軟件按照如下處理每個(gè)記錄的圖像，見圖6中的流程圖。
首先，在步驟40，讀取部分圖像。在步驟41，第一遍掃描這個(gè)圖像，其中處理器搜索符號4a，符號4a是白色環(huán)圍繞的黑色中心點(diǎn)。在找到第一個(gè)這種點(diǎn)之后，搜索操作變得很簡單，因?yàn)樗牢恢镁幋a圖中兩個(gè)點(diǎn)之間的距離。
此后，在步驟42，第二遍再次掃描部分圖像，其中處理器搜索這樣的符號，該符號是黑色環(huán)圍繞的白色中心點(diǎn)?？梢岳米R(shí)別的黑色點(diǎn)位置作為這次搜索的起始點(diǎn)，處理器再次利用兩個(gè)點(diǎn)之間的已知距離。
在按照這種方法識(shí)別位于部分圖像中的部分位置編碼圖時(shí)，在步驟43，處理器按照上述方式確定部分圖像中的位置編碼圖代表哪個(gè)位置。該位置可以是一對坐標(biāo)指出的位置?；谖恢镁幋a圖中已知的符號安排，可以確定部分圖像相對于信息載體的旋轉(zhuǎn)。此外，通過確定位置編碼圖在傳感器上的位置，可以更精確地確定部分圖像的位置。
在下一步驟44，從部分圖像中濾出位置編碼圖。這是由處理器實(shí)現(xiàn)的，對于形成部分位置編碼圖的每個(gè)點(diǎn)，處理器確定相鄰于該點(diǎn)周圍的像素值。然后，對于每個(gè)符號，即，每個(gè)點(diǎn)，利用相鄰于該點(diǎn)周圍像素的平均像素值代替構(gòu)成該點(diǎn)的部分圖像中所有像素，處理器恢復(fù)該圖像?；蛘?，處理器可以利用相鄰于扇區(qū)弧上像素的平均像素值代替像素點(diǎn)中的扇區(qū)。
在濾出位置編碼圖之后，在步驟45，把部分圖像存儲(chǔ)到位置坐標(biāo)確定的存儲(chǔ)器中某個(gè)位置。在這一方面，可能發(fā)生這樣的情況，部分圖像完全或部分地重疊到以前存儲(chǔ)的部分圖像上。在這種情況下，計(jì)算重疊像素的平均值，并把該平均值存儲(chǔ)在每個(gè)重疊像素對的位置中。
基于位置坐標(biāo)，不需要唯一地確定部分圖像存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器中位置。更具體地說，可以利用位置坐標(biāo)實(shí)施粗略的定位，而利用重疊的部分圖像內(nèi)容，使該部分圖像與以前存儲(chǔ)的部分圖像重合(對準(zhǔn))，從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)的定位。
在存儲(chǔ)所有的部分圖像之后，存儲(chǔ)器包含利用該設(shè)備掃描的信息載體上區(qū)域中復(fù)合數(shù)字圖像。這個(gè)數(shù)字圖像可以并入到傳真，文本，電子郵件，等等中。該圖像還可以用作OCR或ICR軟件的輸入信號，該軟件解釋圖像中的文本并以字符編碼格式存儲(chǔ)它。
此外，存儲(chǔ)的部分圖像可以展示在顯示器20上，為了幫助用戶看到他沒有覆蓋的信息載體上區(qū)域。為此目的，顯示器20上的像素可以對應(yīng)于透明片上某個(gè)區(qū)域，在覆蓋到對應(yīng)的區(qū)域時(shí)，該像素立刻變亮。作為另一種方案，可以把信息載體上記錄的信息顯示在相繼發(fā)送部分圖像到穩(wěn)定計(jì)算機(jī)的屏幕上，因此，用戶可以看到信息載體上信息的復(fù)合圖像是如何演變的。
其他一些實(shí)施例在以上的例子中，借助于來自一個(gè)或多個(gè)LED的電磁輻射，同時(shí)記錄信息和位置編碼圖。另一種方案是，按照交替的方式記錄圖形和信息，每隔一個(gè)部分圖像包含圖形，每隔一個(gè)部分圖像包含信息。在此情況下，必須利用不同波長的電磁輻射記錄信息和圖形。這個(gè)實(shí)施例有以下的優(yōu)點(diǎn)，位置編碼圖可以放置在信息載體下面，因此它不需要是透明的。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，該信息的部分圖象中沒有位置編碼圖，因此就不需要濾出位置編碼圖。
此外，圖7表示可以用不同分辨率記錄信息的實(shí)施例。圖7的薄片70上有圖1所示位置編碼圖(為了便于說明，僅用一些點(diǎn)表示位置編碼圖)覆蓋的很大圖像記錄區(qū)域71，和兩個(gè)很小的分辨率指示盒72，73，這兩個(gè)盒也被位置編碼圖覆蓋。盒中的圖形編碼特定的坐標(biāo)，這些坐標(biāo)專用于指示不同的分辨率。當(dāng)用戶希望用100dpi分辨率記錄信息時(shí)，他把記錄設(shè)備放置在盒71中。該設(shè)備識(shí)別盒71中圖形所編碼的坐標(biāo)，其分辨率為100dpi，然后利用這個(gè)分辨率進(jìn)行記錄。
圖8以示意圖形式表示記錄信息設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例，其中記錄部分圖像的傳感器放置在第一個(gè)外殼80中，而圖像處理裝置放置在第二個(gè)外殼81中。第一個(gè)外殼可以與圖4所示的相同，且包含大致相同的元件。然而，記錄的部分圖像不是在第一個(gè)外殼80中作處理，而是轉(zhuǎn)移到第二個(gè)外殼81中，例如，穩(wěn)定的個(gè)人計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)有虛線表示的圖像處理裝置82，用于實(shí)施被記錄部分圖像的處理。
權(quán)利要求
1.一種從信息載體上電子記錄信息的方法，其特征是包括以下步驟把有位置編碼圖的薄片和信息載體放置成互相重疊；借助于多個(gè)部分圖像，使信息載體上的信息和位置編碼圖成像；和利用位置編碼圖把多個(gè)部分圖像合在一起形成成像信息的復(fù)合圖像。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中放置步驟包括把位置編碼圖放置在信息載體的上面或下面。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中除了位置編碼圖以外，有位置編碼圖的薄片是透明的，且該薄片是放置在信息載體的上面。
4.按照權(quán)利要求1，2或3的方法，其中信息載體上的信息和位置編碼圖成像在每個(gè)部分圖像中。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一個(gè)的方法，還包括步驟濾出位置編碼圖。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其中濾出位置編碼圖的步驟包括用代表信息的像素值取平均得到的像素值代替代表位置編碼圖的像素值。
7.按照權(quán)利要求5或6的方法，其中位置編碼圖是由符號組成的，且其中濾出位置編碼圖的步驟包括對于每個(gè)符號，把相鄰于該符號周圍像素的像素值取平均，用所述平均像素值代替該符號中的像素。
8.按照以上權(quán)利要求中任何一個(gè)的方法，其中利用位置編碼圖使圖像合在一起形成信息復(fù)合圖像的步驟包括以下的子步驟基于相同或相鄰部分圖像中的位置編碼圖，確定信息中每個(gè)部分圖像的一個(gè)位置；和基于確定的位置，確定該信息中部分圖像應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器區(qū)域中何處。
9.按照權(quán)利要求1至14中任何一個(gè)的方法，其中利用位置編碼圖使多個(gè)部分圖像合在一起形成信息復(fù)合圖像的步驟包括以下的子步驟識(shí)別每個(gè)部分圖像中的位置編碼圖；借助于位置編碼圖，確定代表成像在信息載體上部分圖像中信息位置的位置；從部分圖像中濾出位置編碼圖；和存儲(chǔ)部分圖像到存儲(chǔ)器區(qū)域的位置中，它是借助于位置編碼圖確定的位置所確定的。
10.按照權(quán)利要求8或9的方法，還包括步驟若存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器區(qū)域的部分圖像中一個(gè)像素與以前存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器區(qū)域的部分圖像中一個(gè)像素重疊，則確定這些重疊像素的像素值的平均值，并用所述平均值代替以前存儲(chǔ)的像素值。
11.按照以上權(quán)利要求中任何一個(gè)的方法，還包括步驟若檢測到薄片上第一部分的位置編碼圖，則利用第一分辨率對信息載體上的信息成像；若檢測到第二部分的位置編碼圖，則利用第二分辨率對信息載體上的信息成像。
12.一種用于從信息載體上電子記錄信息的產(chǎn)品，該產(chǎn)品至少包括一個(gè)有位置編碼圖(3)的片狀部分(1)，位置編碼圖(3)沿著該薄片擴(kuò)展，且編碼該薄片上多個(gè)位置，其特征是，除了位置編碼圖(3)以外，片狀部分(1)是透明的，片狀部分適合于放置在記錄信息載體上信息的信息載體上面。
13.按照權(quán)利要求12的產(chǎn)品，其中所述多個(gè)位置中每個(gè)位置是用位置編碼圖的特定部分(5a，5b)編碼的，且位置編碼圖中每個(gè)這種部分還編碼相鄰的位置。
14.按照權(quán)利要求12或13的產(chǎn)品，其中位置編碼圖至少是由第一種類型的多個(gè)符號(4a，4b)組成。
15.按照權(quán)利要求14的產(chǎn)品，其中其中位置編碼圖是僅由第一種類型和第二種類型的多個(gè)符號(4a，4b)組成。
16.按照權(quán)利要求14或15的產(chǎn)品，其中所述多個(gè)位置中每個(gè)位置是借助于多個(gè)符號(4a，4b)編碼的。
17.按照權(quán)利要求14至16中任何一個(gè)的產(chǎn)品，其中每個(gè)所述符號(4a，4b)對所述多個(gè)位置中多個(gè)位置進(jìn)行編碼。
18.按照權(quán)利要求12至17中任何一個(gè)的產(chǎn)品，其中位置編碼圖是基于包含第一預(yù)定數(shù)目符號的第一符號串，且具有以下的特征，若第二預(yù)定數(shù)目符號取自第一符號串，則第一符號串中這些符號的位置是唯一地確定的，第一符號串用于確定部分圖像在信息載體上第一維的位置。
19.按照權(quán)利要求14至18中任何一個(gè)的產(chǎn)品，其中符號是有規(guī)則的形狀，最好是旋轉(zhuǎn)對稱的形狀。
20.按照權(quán)利要求14至19中任何一個(gè)的產(chǎn)品，其中符號是由對比度效果的兩種顏色組成。
21.按照權(quán)利要求14至18中任何一個(gè)的產(chǎn)品，其中每個(gè)符號包括光柵點(diǎn)(5)和至少一個(gè)標(biāo)記(6)；光柵點(diǎn)包含在表面上擴(kuò)展的光柵中；以及每個(gè)符號值是由所述標(biāo)記位置相對于光柵點(diǎn)所指出的。
22.按照權(quán)利要求12至21中任何一個(gè)的產(chǎn)品，還包括有第一部分位置編碼圖的第一區(qū)域和第二部分位置編碼圖的第二區(qū)域，第一區(qū)域?qū)ｉT用于記錄具有第一分辨率的信息，而第二區(qū)域?qū)ｉT用于記錄具有第二分辨率的信息。
23.一種計(jì)算機(jī)可讀媒體，該媒體存儲(chǔ)了用于記錄信息的計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序包括通用計(jì)算機(jī)處理多個(gè)部分圖像的指令；這些合在一起的部分圖像包括記錄的信息和位置編碼圖，處理操作包括步驟利用位置編碼圖，把信息中部分圖像合在一起形成該信息的復(fù)合圖像。
24.按照權(quán)利要求23的計(jì)算機(jī)可讀媒體，其中處理操作還包括步驟濾出位置編碼圖。
25.按照權(quán)利要求24的計(jì)算機(jī)可讀媒體，其中濾出位置編碼圖的步驟包括用代表信息的像素值取平均得到的像素值代替代表位置編碼圖的像素值。
26.按照權(quán)利要求24或25的計(jì)算機(jī)可讀媒體，其中位置編碼圖是由符號組成，且其中濾出位置編碼圖的步驟包括對于每個(gè)符號，把相鄰于該符號周圍像素的像素值取平均，并用平均像素值代替隱藏信息符號中的像素。
27.一種用于記錄信息的設(shè)備，至少包括一個(gè)傳感器(14)，用于記錄互相重疊的信息載體和位置編碼圖(3)的部分圖像；圖像處理裝置(16)，用于處理傳感器記錄的部分圖像，該圖像處理裝置適合于利用位置編碼圖確定至少一些部分圖像應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器區(qū)域中何處。
28.按照權(quán)利要求27的設(shè)備，其中記錄部分圖像的傳感器(14)放置在第一個(gè)外殼中，而處理部分圖像的圖像處理裝置放置在第二個(gè)外殼中。
29.一種系統(tǒng)，包括按照權(quán)利要求12至22中任何一個(gè)的產(chǎn)品和按照權(quán)利要求27或28的設(shè)備。
全文摘要
一種電子記錄信息載體上信息的方法,位置編碼圖(3)放置在信息載體的上面或下面。借助于多個(gè)部分圖像,使信息載體上的信息和位置編碼圖(3)成像。位置編碼圖用于確定部分圖像應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器區(qū)域中何處。存儲(chǔ)器區(qū)域中的多個(gè)部分圖像合在一起構(gòu)成信息載體上的信息圖像。從部分圖像中濾出位置編碼圖。我們還描述用于實(shí)施本方法的產(chǎn)品,設(shè)備和軟件。
文檔編號H04N1/04GK1359587SQ00809739
公開日2002年7月17日 申請日期2000年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月28日
發(fā)明者彼得·埃里克森 申請人:阿諾托股份公司