BR112013000144B1

BR112013000144B1 - Método para imprimir um código de posição absoluta em uma superfície usando uma impressora eletrônica, aparelho, fabricação e meio legível em computador não-transitório

Info

Publication number: BR112013000144B1
Application number: BR112013000144-5A
Authority: BR
Inventors: Marcelo Amaral Rezende
Original assignee: Marcelo Amaral Rezende
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2020-12-15
Also published as: AU2011276969B2; AU2011276969A1; PT2591441T; EA201291451A1; JP2013529818A; BR112013000144A2; ES2769399T3; CN103098075A; EP2591441B1; EP2591441A1; WO2012003558A1; US9576230B2; US20120006898A1; KR20130139225A; CN103098075B; EP2591441A4; KR101819076B1

Abstract

método, aparelho, fabricação e meio legível em computador produção de informações de codificação das quais a posição de uma ponta de caneta óptica pode ser derivada, a referida produção inclui um meio de exibição que possui uma base de suporte e sobre a qual está codificada um código padrão bidimensional que é continuamente disposto sobre uma superfície inteira da base de suporte; em que o padrão é formado por uma sequência de bandas estreitas paral elas, incluindo pelo menos duas linhas paralelas, das quais uma linha é uma linha de base, as linhas remanescentes são linhas secundárias, e em que cada banda estreita paralela inclui uma sequência de pontos, os pontos sendo dispostos em uma posição pré-determinada, a fim de representar um número em uma base numérica selecionada.

Description

PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido reivindica a data de prioridade do Pedido Provisional EUA 61/398,892, registrado em 6 de julho de 2011, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência.

CAMPO DE DIVULGAÇÃO

Esta divulgação refere-se ao reconhecimento de padrões, e, em particular, a métodos e sistemas para o posicionamento de uma caneta ou um estilete óptico.

HISTÓRICO

Em vários casos, os usuários preferem interagir com um computador usando uma caneta eletrônica ou stylus, em vez de mouse ou teclado.Por exemplo, quando um usuário precisa compor um documento escrito à mão em um papel ou quadro branco. Uma dificuldade associada a um documento manuscrito é o arquivamento do documento em formato digital, provendo um meio de editar esta versão arquivada. A técnica anterior aborda tipicamente a digitalização do documento.

Alguns métodos e sistemas dependem de um padrão para analisar uma superfície codificada e determinar a localização de uma caneta.Esses padrões existentes têm algumas desvantagens. Entre elas estão: 1.Padrões existentes têm um número excessivo de pontos por unidade de área (isto é, densidade de pontos extremamente elevada). 2.Pontos usados em padrões de pontos conhecidos tendem a ser extremamente pequenos para serem corretamente impressos usando uma típica impressora doméstica. 3..Padrões de pontos conhecidos tendem a distrair o leitor, tornando a leitura de um documento mais difícil. 4.O documento não pode ser impresso ao mesmo tempo que um padrão de pontos. 5.Padrões de pontos conhecidos distribuem uniformemente os pontos sobre o papel.

Para um padrão com uma densidade elevada de ponto, a análise da imagem é bastante difícil, de modo que a posição do aparelho não pode voltar em tempo real usando um processador de baixo custo e de baixa potência. Além disso, quando os pontos são pequenos (isto é, cerca de 50 microns de diâmetro), o padrão de pontos é bastante susceptível ao ruído.Portanto, qualquer sujeira no papel ou substrato torna difícil para uma caneta ler o padrão de pontos.

A incapacidade para imprimir o padrão de pontos e o documento simultaneamente é de particular importância. Na técnica anterior, primeiro é impresso um padrão no papel.A seguir, o documento é impresso sobre o padrão já impresso.Uma dificuldade que pode surgir é uma incompatibilidade no alinhamento entre o padrão e o documento.Para superar esta dificuldade, muitas vezes o documento é impresso com uma tinta especial para evitar cobrir o padrão.

Outra desvantagem da técnica anterior é que o usuário é obrigado a apertar a caneta contra o papel para permitir que o padrão seja reconhecido. Isto significa que a caneta inclui peças mecânicas e sensores na caneta para detectar quando os contatos da ponta da caneta entram em contato com o papel, causando vários problemas em relação ao reconhecimento de padrões.

SUMÁRIO

A presente invenção está relacionada a um padrão de impressão de código de pontos, e um processo (regra-software) para imprimir qualquer documento digital com este código específico, sem quaisquer alterações na sua legibilidade, bem como um processo para um dispositivo óptico de leitura (análise de imagem) das informações do código do ponto. As informações incluirão, pelo menos, o posicionamento espacial absoluto do aparelho. Quando o código de ponto é impresso juntamente com um documento digital, o usuário terá a impressão de que ele foi impresso em papel pautado. Estas informações serão enviadas ou arquivadas para um dispositivo diferente usando um código.

Em um aspecto, a invenção apresenta a produção para codificar informações geradas a partir da posição de uma ponta de caneta óptica. Tal fabricação inclui um meio de exibição que possui uma base de suporte e sobre a qual está codificada um código padrão bidimensional que é continuamente disposto sobre uma superfície inteira da base de suporte; em que o padrão é formado por uma sequência de bandas estreitas paralelas, incluindo pelo menos duas linhas paralelas, das quais uma linha é uma linha de base, as linhas remanescentes são linhas secundárias, e em que cada banda estreita paralela inclui uma sequência de pontos, os pontos sendo dispostos em uma posição pré-determinada, a fim de representar um número em uma base numérica selecionada.

Em algumas realizações, a sequência de pontos representa os números, cada um dos quais é um número de coluna.

Em algumas realizações, a sequência de pontos representa os números, cada um dos quais é um número de uma linha.

Em outras realizações, a distância entre a proteção ortogonal dos pontos com relação à linha de base é de aproximadamente 500-650 microns.

Outras realizações incluem aquelas em que as distâncias entre as linhas paralelas é uma constante de aproximadamente 100-150 microns, e aquelas em que os diâmetros de pontos situam-se entre 100-150 microns.

Em certas realizações, o tamanho dos pontos é selecionado de modo que as estruturas físicas do pixel de tela sobre o meio de exibição aparece como ruído em um quadro de imagem obtida por uma câmara em uma caneta óptica.

Em outro aspecto, a invenção apresenta um processo para a codificação de um padrão de código de pontos sobre um substrato. Tal processo inclui a abertura de um documento digital que contém uma imagem; procurando espaços entre as linhas de texto, linhas horizontais e imagens na dita imagem, inserir o dito padrão de código de pontos nos espaços entre as linhas de texto, identificando linhas que se estendem ao longo de um eixo selecionado do dito documento, e alternando linhas com linhas codificadas.

Algumas práticas incluem também a inserção, em um local selecionado no documento, um código de pontos extras contendo informações específicas sobre o documento para serem lidas por uma caneta óptica.

Outras práticas incluem pontos selecionados circundantes com linhas de tinta invisível infra-vermelha.

No entanto, outras práticas incluem a identificação de caracteres orientais no documento e a seleção dos ditos eixos para constituírem um eixo vertical.

Em ainda outro aspecto, a invenção apresenta um processo para a leitura de um padrão de código de ponto codificado sobre um substrato ao longo de uma faixa estreita. Tal processo inclui a capacidade da caneta óptica de tirar fotografias do padrão do código de pontos, a medida que a caneta se movimenta sobre a superfície do substrato, as ditas imagens são tiradas a uma taxa de 60-100 fotos por segundo, e analisando cada foto localizando os pontos no padrão de código de pontos, usando uma máscara configurada para ajustar as imagens de pontos e de excluir imagens de caracteres; baseado pelo menos em parte na localização dos pontos, identificando a banda estreita; lendo coordenadas codificadas pelo padrão de código de pontos, e localizando o plano de superfície com base em pelo menos parte das ditas coordenadas.

Em algumas práticas, identificar a banda estreita compreende selecionar, como direção da banda estreita, uma direção ao longo da qual os pontos têm a maior frequência, a dita seleção compreendendo a inspeção de uma projeção de todos os pontos de um conjunto de pontos localizados sobre uma linha normal para uma direção escolhida, identificando os pontos do dito conjunto que estão dentro de uma largura de banda estreita, removendo os pontos identificados localizados do conjunto, e repetindo a seleção, inspeção e identificação de etapas para os pontos remanescentes no conjunto.

Em outras práticas, a identificação da banda estreita compreende a definição de um gráfico com vértices cujos pontos e extremidades são formados por um par de tais vértices, denominados Pl e P2, que sua distância está na faixa esperada que é o Limite Inf <Dist (Pl, P2 ) < Limite Sup e tendo as combinações ligadas deste gráfico.

Em ainda outras práticas, a leitura de coordenadas codificadas pelo padrão de código de pontos compreende a localização da estrutura na superfície codificada.

Práticas adicionais incluem aquelas em que a localização de um ponto é expressa em primeira e segunda coordenadas, e em que a leitura das coordenadas compreende ainda a identificação da primeira coordenada de um ponto de partida e a identificação de uma direção para a qual a segunda coordenada do ponto de partida aumenta.

No entanto, outras práticas incluem aquelas em que a localização do plano da superfície compreende a localização do piano com base, pelo menos em parte, nas distâncias do primeiro e segundo pontos sobre a superfície do substrato, ditos primeiro e segundo pontos sobre a superfície do substrato que correspondem ao primeiro e segundo pontos sobre uma imagem do padrão do código de ponto.

Entre as outras práticas do processo estão aqueles em que a localização da superfície plana compreende determinar se a caneta óptica está em contato com a superfície do substrato.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A FIG. 1 mostra uma vista esquemática de uma caneta óptica;

A FIG. 2 mostra um quadro branco digital que inclui um padrão codificado;

A FIG. 3 mostra um objeto de suporte de impressão da presente invenção;

A FIG. 4 mostra uma folha de papel impressa de texto e com pontos, conforme descritos aqui;

A FIG. 5 mostra uma folha de papel impressa de texto e com pontos, conforme descritos aqui;

A FIG. 6A mostra um exemplo de um quadro;

A FIG. 6B mostra pontos de luz cinzenta selecionados por esse algoritmo de identificação de imagem dentro do quadro da FIG. 6A;

A FIG. 7 mostra uma representação de uma superfície plana;

A Fig. 8 mostra como se pode verificar, em uma posição específica sobre a superfície, se existe ou não um ponto;

A FIG. 9 é a representação de quando a diferença p- q está fora do Nset;

A FIG. 10 é um padrão alternativo de código deponto;

A FIG. 11 é uma representação de uma forma de disfarçar um código de pontos, envolvendo-o com uma tinta invisível IR (infra-vermelha);

A FIG. 12 é uma representação de como os códigos de pontos em linhas sucessivas são versões deslocadas de códigos de pontos nas linhas anteriores, e

A FIG. 13 é uma construção de base alternativa 3 utilizando apenas uma linha secundária.

DESCRIÇÃO DETALHADA

As realizações da presente invenção vão solucionar todas as desvantagens da técnica anterior existente. Entre outras coisas, este é um sistema e um processo para a codificação do padrão de pontos sobre uma superfície, a impressão do documento com o padrão codificado e descodificação do padrão.

O padrão pode representar uma posição espacial de uma caneta óptica, ou identificar comandos para gerenciamento de documentos, links ou outros dados. Da mesma forma, é possível enviar informações para a caneta para alterar a forma como a caneta opera com o padrão codificado.

Processos e realizações do sistema da presente invenção são economicamente e comercialmente viáveis, mais fáceis de aplicar e de utilizar do que os da técnica anterior.

Uma primeira realização da invenção permite a um usuário selecionar qualquer documento imprimível utilizando a regra de software. 0 documento impresso aparecerá com adição de "linhas retas", semelhantes às linhas presentes em um documento impresso em um papel pautado.Se o documento já tem "linhas retas" o software pode trocar essas linhas por "linhas padrão".0 usuário pode alterar a posição das "linhas" ou adicionar/remover essas "linhas".

A regra-software pode adicionar outras informações, por exemplo, um código de identificação do documento sobre um lado superior direito do documento. Quando os usuários imprimem documentos, o que parece ser apenas linhas retas são, de fato, um padrão de código de ponto disfarçado de linha traçada.

Se um usuário escreve mais de uma cópia de documentos impressos usando uma caneta óptica especial, a caneta utiliza técnicas de análise de imagem para ler, a partir do padrão codificado, pelo menos a posição absoluta espacial da caneta.A coordenada absoluta pode ser arquivada ou transmitida para um computador em tempo real. A regra- software recebe dados da caneta e localiza o documento no computador, e acrescenta traços de tinta em locais apropriados neste documento, criando assim uma versão digital do documento impresso, conforme o usuário marca o documento com uma caneta óptica.

Em outra realização, que efetivamente transforma qualquer computador em um tablet, o padrão é codificado através de uma superfície transparente plana e esta superfície é colocada sobre uma tela de computador. A caneta óptica determina, a partir do padrão codificado, a coordenada espacial da sua ponta e envia as informações para o computador. O Software do driver move o ponteiro do mouse para a posição adequada. Se a ponta da caneta toca a tela, a caneta envia informações indicando tal contato com o computador. O padrão codificado pode ser usado para obter dados adicionais, além das coordenadas. Por exemplo, a regra- software pode emular um teclado virtual ou outras ferramentas de software, tais como uma paleta de comentários do desenho. Nesta realização, a caneta não utiliza um reservatório de tinta.

Em ainda outra realização, que transforma uma superfície em um quadro branco digital, o padrão é codificado por uma superfície não transparente sobre a qual uma imagem de uma tela de computador é projetada. A caneta óptica lê, a partir do padrão codificado, uma coordenada espacial da sua ponta, e envia estas informações para o computador. 0 Software do driver recebe estas informações e move o ponteiro do mouse para a posição correspondente da ponta da caneta. Se a ponta da caneta toca a tela, a caneta envia informações indicando tal contato com o computador. O padrão codificado pode ser usado para obter dados adicionais, além das coordenadas. Por exemplo, a regra-software pode emular um teclado virtual ou outras ferramentas de software, tais como uma paleta de comentários do desenho. Nesta realização, a caneta não utiliza um reservatório de tinta.

O padrão codificado é quase invisível aos olhos humanos, já que os pontos são pequenos e em número limitado. Além disso, eles são cobertos pela imagem projetada.

Uma realização semelhante pode ser feita com uma projeção posterior ao longo de uma superfície semi- transparente no qual um padrão de pontos foi codificado.

Outra realização semelhante pode ser feita sem a projeção da tela. Neste caso, o usuário utiliza uma caneta de tinta ao longo de um quadro branco codificado. Traços da caneta do usuário são então capturados por um computador conectado, conforme descrito acima.

Caneta óptica

Com referência às Figs. 1, uma caneta óptica 1, com ou sem um reservatório de tinta, compreende uma câmara 4 instalada nela. A câmara 4 detecta e captura uma imagem de um local de 7 em uma superfície 9 que tem um padrão de código de pontos codificados na mesma. A câmara 4 inclui um conjunto de lente 6 e os meios de iluminação. O corpo da caneta 2 inclui um processador ou outros sensores e hardware que propiciam à caneta óptica 1 a capacidade de armazenar ou transmitir informações relativas à imagem detectada para outro dispositivo, tal como um assistente digital pessoal (ADP), outra caneta, um telefone e/ou um computador que utiliza meio de comunicação por cabo ou sem fio. A imagem captada pela câmara 4 pode ser processada no corpo da caneta 2, ou em outro aparelho.

A câmara 4 pode ser uma câmara de infravermelhos, que capta uma imagem da superfície 9, dentro dos limites de uma localização 7 onde o código de ponto pode ser encontrado. Em algumas realizações, tal imagem é analisada no corpo de caneta 2 e utilizando as informações que estão dentro do padrão de código de pontos, o processador no corpo da caneta 2 determina pelo menos uma coordenada espacial da caneta em relação a ponta 8 da superfície 9. Com estas informações, o processador pode determinar não só a posição ortogonal da ponta da caneta 8 em relação à superfície 9, mas se a ponta da caneta 8 está tocando a superfície 9.

PADRÃO DE CÓDIGO DE PONTOS

O meio de impressão na FIG. 3 inclui uma base de suporte, tal como um papel, um piástico/vidro transparente/translúcido, e um padrão bidimensional de código de pontos disposto continuamente em toda a superfície 9 da base de apoio. O padrão de código de pontos é formatado como uma sequência de estreitas faixas paralelas 20, em cada uma das quais é uma sequência de pontos 50. Os pontos estão dispostos numa posição pré-determinada para representar um número em alguma base.0 número pode representar uma linha e/ou coluna.

Inserir A na FIG. 3 mostra um exemplo de um padrão de códigos de pontos. A banda estreita 20 estende-se ao longo de uma linha de base 40 e uma linha secundária 60. A sequência de pontos na FIG. 3 representa o número 0101011011010100101 na base 2, conforme mostrado na inserção

A. Utilizando apenas uma linha de base 4 0 e uma linha secundária 60, ou 2011221121102011 na base 3, conforme mostrado na inserção B utilizando uma linha de base 40 e duas linhas secundárias 60 Esse número pode representar uma coluna e/ou número de linha no local. Outra configuração pode usar apenas uma linha secundária 60 e ainda usar uma numeração com três números, conforme mostrado na FIG. 13.

A representação da base 3 mostrada na FIG. 3 pode ser realizada com apenas uma linha secundária 60.

Suponhamos que a distância entre a linha de base 40 e a linha secundária 60 é de 3 00 microns, e o tamanho dos pontos é de 100 microns, e as linhas de regra, em azul, são de 500 microns de largura. Se a distância mínima entre os pontos na mesma linha é de 300 microns, e se é utilizado X e Y com nove dígitos na base 3, pode-se utilizar o padrão de pontos resultante para documentos que possuem 273.934 A4 páginas.

Adicionalmente, este padrão de pontos e seu processo de leitura associado permitem obter a localização espacial da ponta da caneta óptica 8 em relação à base da superfície e, se a ponta da caneta óptica 8 estiver tocando o papel.

Se alguém estivesse interessado apenas na posição da ponta da caneta em um avião, e não na altura desse avião, seria necessário ter apenas uma banda estreita 20 dentro da estrutura. No entanto, para melhorar a precisão, a câmara 4 está definida de tal forma que, no momento de digitalização, pelo menos dois segmentos de bandas estreitas diferentes 20 são incluídos na imagem.

Os tamanhos de pontos e outras medidas, tais como as distâncias entre as características do padrão de pontos codificados, dependem do tipo de aplicação para a qual o padrão de pontos é pretendido.

Uma aplicação é a de converter um computador típico, com uma tela de 20 polegadas, em um computador tablet. Nesse caso, pode-se colocar uma superfície transparente plana 9 codificada com o padrão de pontos na frente da tela do computador.

Na aplicação anterior, a distância entre a projeção ortogonal dos pontos ao longo da linha de base (o centro da banda como linha 40) é de cerca de 500-650 microns e a distância entre as linhas paralelas virtuais (como as linhas 5 0 e 60) é constante em cerca de 100-150 microns. Em geral, os diâmetros de ponto são de 100-150 microns.Esta aplicação funciona normalmente com câmara IR 4. 0 tamanho dos pontos é selecionado de modo que os quadros formados pelos pixels da tela irão aparecer como ruído no quadro de imagem da câmara 4. Para telas maiores do que 20 polegadas, pode ser necessário o uso de um tamanho maior de ponto para fazer essa distinção.

Outra aplicação é a que codifica uma folha impressa de papel com um padrão de pontos. Nesta aplicação, onde a superfície codificada 9 é o papel, o tamanho do ponto codificado subtraído pode começar com 42 microns para se ajustar à resolução da impressora. Em um documento impresso com este padrão, a distância entre duas bandas estreitas podem variar. As distâncias são escolhidas para que seja possível inserir uma linha de código entre duas "linhas de texto" consecutivas. Essa variação é limitada pela região da imagem definida na câmara 4, na caneta óptica 1. Para conseguir uma boa localização espacial da ponta da caneta, é preferível ter pelo menos dois padrões de segmentos de banda dentro de cada quadro de imagem.

A regra-software

A regra-software prepara o documento e um código de pontos para impressão simultânea.A impressão do código de pontos e o documento ao mesmo tempo assegura que ambos estejam alinhados na folha impressa. Assim, entre as principais funções da regra-software está a inserção de um padrão de código sem atrapalhar a legibilidade do documento, e arquivar uma cópia digital na qual todos os traços do usuário com a caneta óptica 1 serão salvos.

Em operação, a regra-software abre o documento digital armazenado e executa uma análise de imagens em que se olha para os espaços entre as linhas de texto, linhas horizontais, e a presença de quaisquer imagens.

A regra-software-padrão insere o padrão de código em espaços em branco entre as linhas de texto. Para aumentar o conforto do usuário, a regra-software pode cercar pontos com linhas de tinta invisível IR, como azul claro, conforme mostrado na FIG. 11. Se o documento tem caracteres orientais, as linhas horizontais podem substituídas por linhas verticais.

Se, no decurso da análise de imagem, a regra- software identifica linhas horizontais, ela pode trocar tais linhas por linhas codificadas. Se a regra-software encontra uma foto, tal como seria se operada na imagem mostrada na FIG. 5, ela pode evitar o quadro, ou substituí-lo, dependendo de como o usuário tiver configurado o software.

Na parte superior do documento, ou em qualquer outro local conveniente, a regra-software pode inserir um código de ponto extra com alguma informação do documento, tal como um número de identificação do documento, que deve ser lida com a caneta óptica 1. Nas realizações em que a caneta óptica 1 tem um número de identificação único, o administrador do software pode configurar qual caneta é permitida modificar a cópia do documento digital.

Leitura do código de pontos

O que se segue é uma descrição de como a caneta óptica 1 lê o padrão codificado

Quando o usuário movimenta a caneta óptica 1 em toda a superfície 9, a câmera 4 começa a tirar fotos do padrão. Ela faz isso a uma taxa de 60-100 quadros por segundo. Cada imagem gera um quadro de pixel 320x240 de oito bits em tons de cinza.

Cada quadro é então analisado em quatro etapas: localização dos pontos no padrão de pontos, identificação da banda estreita, leitura das coordenadas e, se necessário, identificação da superfície plana.

Localização dos pontos

A localização de pontos é realizada utilizando uma máscara que encaixa as imagens dos pontos e perde quase todos os caracteres.Isto é realizado por um algoritmo rápido de identificação de imagem, e por isso pode ser feito em tempo real, mesmo com um processador de baixo custo.

A FIG. 6A mostra uma estrutura exemplar. A FIG. 6B mostra pontos de luz cinzenta, alguns dos quais aparecem em um caractere de texto, que são selecionados por esse algoritmo de identificação de imagem.

Identificação da banda estreita

De todas as direções de linhas que unem os pontos obtidos acima, a direção V da banda estreita 20 é a direção na qual os pontos ocorrem na maior frequência espacial. Ao olhar para a projeção de todos os pontos localizados sobre uma linha normal de V, por exemplo N, então o conjunto no interior de um intervalo de espera (o que corresponde à largura da banda estreita 20) será o conjunto de pontos dentro dessa banda estreita.A eliminação destes pontos a partir do conjunto de pontos localizados e a reaplicação do método acima fornece um modo para identificar os pontos de uma segunda banda estreita 20, e assim por diante.

Outra forma de identificar bandas estreitas 20 é considerar um gráfico no qual os vértices são pontos Pi e as bordas são formadas por pares de pontos. Dado um par de vértices, Pl e P2, pode-se determinar se a distância entre eles está entre os limites do intervalo esperado, ou seja, se Limitlnf <Dist (Pl, P2) cLimitSup onde LimitSup e Limitlnf são os limites do intervalo esperado, e tendo os compostos ligados deste gráfico.

LEITURA DAS COORDENADAS

Se fosse para estudar os pontos dentro de uma faixa estreita 2 0 de um quadro analisando a coordenada de base da estrutura (V, N) é possível localizar o quadro na superfície codificada 9. Por exemplo, se a linha codificada representa a posição de uma sequência de pontos ....((Y-l)),((Y)), ((Y+l)).... utilizando uma representação binária de seis bits para X e Y, nas coordenadas da superfície, se houver 24 pontos conhecidos é possível extrair, usando um algoritmo simples e os valores X e Y, qual ponto nesta banda é o ponto de partida de X e em que direção Y aumenta.

Há outras formas mais eficientes para representar a coordenada da superfície. Algumas delas são descritas na secção intitulada "NOTA 2" abaixo.

Localizando a superfície plana

Considere a base (0, x, y, z) , onde (0, x, y) é a base do plano de imagem na câmara 4 e z é o normal a este plano de tal modo que o ponto focal é (dX/2, dY/2, c) , onde são dX e dY são a resolução de imagem (por exemplo dX=320 e dY= 24 0) e c é um valor arbitrário. O processo começa por escolher quatro imagens de pontos no quadro, por exemplo Pl, P2, P3 e P4, em que Pl e P2 estão na linha de base 40 e P3 e P4 estão na outra linha de base 40, conforme mostrado na FIG. 7.

Suponha que Rl, R2, R3 e R4 sejam pontos na superfície 9 que correspondem a imagens PI ... P4.

Aplicando alguma consideração da geometria e conhecendo a distância entre Rl e R2 (por exemplo, através da contagem do número de pontos entre Pl e P2) , é possível localizar o plano na base (0, x, y,z). Uma vez que a câmara 4 pode ler a posição absoluta Rl nesta superfície 9, é possível reconhecer a superfície de aplicação a partir do plano da imagem (e o seu inverso), que define a imagem. A aplicação é necessária para ler informações adicionais a partir da imagem. Por exemplo, pode-se verificar em uma posição específica na superfície 9 se um ponto está presente ou não como informação binária, tal como sugerido pela FIG. 8.

Em alguns casos, é possível atribuir as linhas não usadas sem qualquer texto visível IR entre elas, de tal modo que a câmara 4 irá procurar pontos entre estas linhas para ler a informação binária auxiliar, tal como a ID de um documento.

Uma vez que a posição da ponta da caneta 8 em relação à base 8 (0, x, y, z) pode ser determinada por calibração de fábrica, é possível conhecer a posição da ponta da caneta 8 em relação à superfície 9.Assim, pode-se determinar visualmente a posição da ponta da caneta em relação à superfície 9. Se a distância é igual a zero, a caneta 1 envia a informação para o computador, que pode ser usado para desencadear um evento de movimentação do mouse.

TRANSIÇÃO DE DADOS

As informações obtidas a partir da caneta óptica 2 precisam ser transmitidas em tempo real ou arquivadas para a transição final.Para fazer isso, é necessário um código para lidar com a quantidade mínima de dados. O volume de dados a serem transmitidos/arquivados da caneta 2 seria a posição da ponta da caneta 8, que é transmitido a uma taxa de cerca de60-100 vezes por segundo.

Em vez de enviar a posição da ponta da caneta 8 individualmente, é possível enviar um valor inicial e uma diferença entre a última posição e a posição atual, até que a caneta 1 pare de se mover, e neste ponto uma nova posição pode ser transmitida. Durante os testes, verificou-se que a diferença de vetor tem um valor absoluto inferior a 8, de modo que pode mapear uma proximidade de (0,0) representa "Nset" em um conjunto com 8 bits (0 ... 255). Isto significa que, em vez de enviar ou arquivar uma nova posição, só é necessário enviar ou arquivar um caractere de oito bits.

Se uma função F é mapeada da proximidade Nset para um conjunto de 28 números inteiros {0,1,2 ..a diferença entre as posições anterior e atual é (x,y); é necessário apenas enviar ou arquivar a função F (x,y) de modo que a posição absoluta da corrente da ponta da caneta será:. (Última posição) + F-l ( F(x,y))

Se a diferença p-q está fora da proximidade NSET, é possível dividir a diferença em duas ou mais partes, de modo que cada parte se situe dentro da proximidade NSET conforme sugerido pela FIG. 9.

Padrão Alternativo de código de pontos

Ao invés do padrão descrito, pode-se ter um padrão de pontos formados por duas famílias de pontos em linhas paralelas semelhantes, tal como mostrado na FIG. 10. Todas as técnicas acima irão funcionar da mesma forma. Isto poderia ser utilizado com certos tipos de documentos, tais como papel quadriculado ou quadruplicado ao invés de um papel pautado. Em tal realização, a coordenada X pode estar em um conjunto de pontos sobre uma linha e a coordenada Y pode estar na linha ortogonal.

NOTAS

NOTA 2 - Uma vez que usamos dois segmentos de banda para determinar a posição do plano da superfície, como um exemplo, pode-se construir as linhas de código de pontos, definindo uma linha ... Y-l, Y, Y+l, ... e a linha abaixo como a mesma, mas moveu UM ponto à sua esquerda (ciclicamente) na linha seguinte nós repetimos a linha Y-l . . . , Y, Y+l, ... a seguir, movimentamos DOIS pontos à sua esquerda (forma cíclica) e assim por diante. Ver FIG. 12.

Esta construção tem a vantagem de dar a orientação das linhas, o que permite uma verificação dupla de que ("fole" tem um significado aqui).

Se desejamos um grande número de páginas A4 distintas, podemos ter uma sequência F (Y-l) F ( (Y 1) .... Em vez (Y-l) Y (Y+l)... Onde a função F é qualquer permutação de um subconjunto do Faixa "Y" . Por exemplo, se utilizarmos uma representação de código com número de 12 bits, este subconjunto pode ser qualquer forma de número inteiro 1 a 4093=2 A 12-3. Visto que 4093 é um número primo F (y)= teclaO *y Mod (4093) é uma permutação neste subgrupo, para qualquer teclaO de número inteiro fixo desse subconjunto.

Se colocarmos os pontos 4 00 microns além de tal número de 12 bits, terá 4,8 milímetros, de modo que a "linha Y" terá 4,8 x 4 093 mm de comprimento, ou cerca de 1,965 centímetros de comprimento.

Fazendo a mesma construção, criamos a "linha X" por G (X-l) G (X) G (X+l) ... onde G é outra permutação no subconjunto do número inteiro 1 a 4093 representa G (x)=teclal*xMod (4093).

Agora vamos criar um mapa com a área de 1965 x 12 x 4093 (centímetro quadrado), colocando primeiro a linha Y a cópia de uma linha X além de (digamos) 5 mm. Em seguida, mais uma vez além dos 5 mm, repetimos a mesma linha Y e a linha X, mas desta vez, movemos a linha X ciclicamente Mod (4093) 1 bit para o lado direito. Mais uma vez, colocamos urn par de linhas Y e linha X, e desta vez movemos a linha X ciclicamente 2 bits e assim por diante. Podemos fazer isso 12x4 093 vezes e cada vez adicionando outro 1 X 1965 cm2 de 5 área no mapa. No final, temos uma área total de mapa de 1965x12x4093 = 96512940 cm2. Teremos um total de 2 x 12x4093 linhas neste mapa com 4093 colunas.

Se estivermos em alguma linha no primeiro bit de um número de 12 bits. A posição das colunas será o valor Y na 10 "linha Y" e posição da linha será 2x (deslocamento -1) ou 2x o deslocamento ou 2x o deslocamento-1, dependendo se estivermos acima de uma linha Y ou na linha Y ou abaixo de uma linha Y (respectivamente). Onde "deslocamento" é o número de bits que a linha X se deslocou da linha Y. Ê fácil de ver 15 que se você conhece 24 bits consecutivos, você será capaz de saber o bit de partida de um número de 12 bits para que você possa calcular o número e o deslocamento.

Se usarmos uma teclaO como um valor para a linha X e teclai como número ímpar para a linha Y você pode ter 20(4092)/2 x (4094)/2 mapas distintos de uma área de 1965 x 12 x 4093 (centímetro quadrado). 0 valor da teclaO e teclai pode ser detectado (quebrar a chave) usando menos de 50 quadros (menos de meio segundo, se estivermos trabalhando com 100 quadros por segundo) uma vez que há poucas teclas que 25 obedecem a seqüência ... F (Y-l) F ( (Y+l) ... e teclaO e teclai é sempre neste conjunto. A "quebra de tecla" é feita uma vez, quando o usuário começa a trabalhar em um novo documento e é feita novamente apenas quando a teclaO e teclai não são as teclas certas.

Então, no final, temos 4092x4094x1965x3x4093 deárea total de centímetros quadrados. Uma vez que uma página A4 tem 21x2 9,7 cm2 , podemos ter 6,4 8 x 1011 páginas A4 distintas ou 64 8 bilhões de páginas A4 distintas, que é um número suficiente de páginas ativas para manter em um servidor da empresa.

A presente invenção pode ser implementada em outras formas específicas sem se afastar do seu espírito ou 5 características essenciais. As realizações descritas devem ser consideradas em todos os aspectos apenas como ilustrativas e não restritivas. O âmbito da invenção é, portanto, indicado pelas reivindicações anexas e não pela descrição anterior. Todas as alterações que são geradas 10 dentro do significado e alcance de equivalência das reivindicações devem ser incluídas dentro de seu âmbito.

Claims

1.MÉTODO PARA IMPRIMIR UM CÓDIGO DE POSIÇÃO ABSOLUTA EM UMA SUPERFÍCIE USANDO UMA IMPRESSORA ELETRÔNICA, caracterizado por compreender: uso de uma impressora eletrônica, imprimindo um código de posição absoluta em uma superfície, que codifica uma pluralidade de posições absolutas na dita superfície, o dito código de posição absoluta compreendendo uma pluralidade de posições, cada uma das ditas posições incluindo uma pluralidade de sequência de linhas pontilhadas paralelas na dita superfície, em que as ditas linhas pontilhadas paralelas compreendem marcações gráficas, em que para cada uma das ditas marcações gráficas de cada dita posição, são localizadas dentro de deslocamentos predeterminados de uma linha de base da dita posição, e os ditos deslocamentos representando um valor indicado pelas ditas marcações gráficas em um número de base de deslocamento pré determinado, de modo que as ditas marcações gráficas da dita posição representa um sequência de números distintos, em que quaisquer duas bandas consecutivas são espaçadas uma da outra por um valor pré-determinado e em que quaisquer duas linhas pontilhadas paralelas consecutivas são separadas uma da outra por um valor predeterminado, e em que para quaisquer duas linhas pontilhadas paralelas consecutivas, uma primeira das ditas duas linhas pontilhadas paralelas consecutivas codifica uma posição da linha de uma da dita pluralidade de posições sobre a dita superfície e cada número da dita sequência de números distintos de uma segunda das ditas duas linhas pontilhadas consecutivas codifica uma posição da coluna de uma da dita pluralidade de posições sobre a dita superfície.

2.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas ditas sequências de números distintos que representam uma posição da coluna que é fixada a partir de uma primeira sequência predeterminada e as ditas sequências de números distintos em uma base predeterminada que representa a dita posição da linha é ciclicamente girada a partir de uma segunda sequência predeterminada fixa.

3.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela dita sequência predeterminada fixa ser uma sequência obtida por meio de uma permutação predeterminada de um conjunto de números naturais {0...N}, no qual N é um número predeterminado, e a dita segunda sequência predeterminada fixa é uma sequência obtida por meio de uma segunda permutação predeterminada do dito conjunto de números naturais {0...N}.

4.MÉTODO, caracterizado por compreenderdeterminação de uma posição absoluta de uma superfície parcial arbitrária de um tamanho predeterminado e formato sobre uma superfície na qual um código de posição absoluta foi impresso de acordo com a reivindicação 1, em que a determinação da dita posição absoluta compreende identificação das posições de todas as marcações gráficas na dita superfície parcial, encontrar uma primeira linha de base e um primeiro subconjunto de todas as marcações gráficas tendo mais de um primeiro número predeterminado de elementos, em que a dita primeira linha de base aproxima as posições das marcações gráficas que são elementos do dito primeiro subconjunto para dentro de um limite de erro predeterminado, encontrar uma segunda linha de base e um segundo subconjunto de todas as marcações gráficas tendo mais que o dito segundo número predeterminado de elementos, em que a dita segunda linha de base aproxima as posições das marcações gráficas que são elementos do dito segundo subconjunto para dentro do dito limite de erro predeterminado, em que a dita segunda linha de base é adjacente a dita primeira linha de base, usando os deslocamentos, em relação a dita primeira linha de base, das ditas posições das ditas marcações gráficas no dito primeiro subconjunto, determinação de uma primeira subsequência de dígitos, usando deslocamentos em relação a dita segunda linha de base, das ditas posições das ditas marcações gráficas no dito segundo subconjunto, determinação de uma segunda subsequência de dígitos, e uso da dita primeira e segunda subsequências de dígitos, determinando a dita posição da dita superfície parcial na dita superfície.

5.APARELHO, caracterizado por compreenderum sensor para produzir uma imagem de uma superfície parcial de uma superfície tendo um código de posição absoluta provido nele, e um processador de imagem configurado para calcular com base em um subconjunto do dito código de posição que deve ser encontrado na dita imagem da dita superfície parcial uma posição da dita superfície parcial, o dito processador de imagem sendo configurado para determinar uma posição da dita superfície parcial executando o método conforme definido pela reivindicação 4, para determinar uma posição da dita superfície parcial.

6.APARELHO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo dito sensor e o dito processador de imagem serem providos em uma caneta óptica.

7.APARELHO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por compreender ainda meios para transmissão sem fio da dita determinação da posição.

8.FABRICAÇÃO caracterizada por ter nela codificadaum código de posição conforme definido na reivindicação 1.

9.MEIO LEGÍVEL EM COMPUTADOR NÃO-TRANSITÓRIO TENDO NELE CODIFICADO UM SOFTWARE, caracterizado por compreender instruções para executar o método conforme definido pela reivindicação 1.

10.MEIO LEGÍVEL EM COMPUTADOR NÃO-TRANSITÓRIO TENDO NELE CODIFICADO UM SOFTWARE, caracterizado por compreender instruções para executar o método conforme definido pela reivindicação 4.

11.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela dita primeira linha de base ser uma aproximação linear das posições das marcações gráficas que são elementos do dito primeiro subconjunto com o dito limite de erro predeterminado.

12.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos ditos deslocamentos predeterminados representarem a dita sequência predeterminada de números distintos somente com referência aos deslocamentos das ditas marcações gráficas em uma única direção a partir da dita linha de base.

13.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela direção única ser perpendicular a uma direção das ditas linhas pontilhadas paralelas.

14.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos ditos deslocamentos representarem o dito valor com referência a linha de base e não com referência a nenhuma outra marcação gráfica.

15.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas ditas linhas de base serem linhas virtuais.