CN101872411A

CN101872411A - 微小码阵列的编码方法、解码方法以及编码和解码方法

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Publication number: CN101872411A
Application number: CN200910135538A
Authority: CN
Inventors: 魏守德; 蔡彰哲
Original assignee: Pixart Imaging Inc
Current assignee: Pixart Imaging Inc
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2029-04-21
Also published as: CN101872411B

Abstract

本发明提供一种微小码阵列的编码方法，该方法包括下列步骤：在微小码阵列所包含的多个微小码方块所包含的数据区中，以反射格雷码的编码方式将多个微小码点绘制于所述数据区中，其中用于表示所述反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述数据区的外围。本发明还提供微小码阵列的解码方法、以及编码和解码方法。在本发明的微小码阵列的编码方法、解码方法以及编码和解码方法中，利用反射格雷码所具有的特定变化规律进行位置码的编码和解码，因此不需利用存储装置记录所有的位置码；并通过将反射格雷码较低位元绘制于数据区的外围，藉以降低解码时所产生的位置不确定性。

Description

微小码阵列的编码方法、解码方法以及编码和解码方法

技术领域

本发明涉及一种编码方法、解码方法以及编码和解码方法，特别涉及一种微小码阵列的编码方法、解码方法以及编码和解码方法。

背景技术

请参照图1所示，其显示了一种现有的手写信息读取系统，该系统包括读写媒介91和扫描装置92。所述读写媒介91上形成有微小码阵列，该阵列包含多个尺寸可被视觉忽视的位置码911。

请参照图2a和图2b所示，每一位置码911通常包含标头区9111和数据区9112，其中每一个位置码911的数据区9112中微小码点9113(microdot)的配置位置均不相同；而每一个位置码911的标头区9111中微小码点9113的配置位置均相同。图2b将图2a所示的位置码911所包含的微小码点9113以二进制位元表示，也就是将绘制有微小码点9113的位置以数字位元“1”表示；而未绘制有微小码点9113的位置以数字位元“0”表示。

所述扫描装置92具有图像感测器921，该图像感测器921用于撷取所述位置码911的图像。藉此，使用者可利用该扫描装置92在所述读写媒介91上书写，处理单元则将所述图像感测器921所撷取位置码911的数据区9112图像与数据库比对，以判定所述扫描装置92目前的位置和动作状态。然而，现有的手写信息读取系统至少具有下列问题：(1)需要较大的存储空间来存储微小码阵列中所有的位置码911以供处理单元进行图像比对；(2)所述图像感测器921在任何时刻均必须能够撷取至少一个完整的位置码911图像以供图像比对，因此该图像感测器921需要较大尺寸的感测阵列(sensing array)。然而，这些系统需求均会增加手写信息读取系统的系统成本。

有鉴于此，本发明提出一种微小码阵列的编码和解码方法，其利用反射格雷码(reflected gray code)进行编码和解码，可降低系统需求并降低和消除解码时所产生的位置不确定性(ambiguity)。

发明内容

本发明提出一种微小码阵列的编码和解码方法，该方法利用反射格雷码进行微小码阵列的编码和解码，并将反射格雷码中的较低位元绘制于微小码方块的外围，以降低解码时所产生的不确定性。

本发明还提出一种微小码阵列的编码和解码方法，其利用反射格雷码进行微小码阵列的编码和解码，具有较简单的解码程序。

本发明提出一种微小码阵列的编码方法，该方法包括：在微小码阵列所包含的多个微小码方块所包含的数据区中，以反射格雷码的编码方式将多个微小码点绘制于所述数据区中，其中用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述数据区的外围。

本发明还提出一种微小码阵列的解码方法，所述微小码阵列包含多个微小码方块，每一微小码方块包含标头区和数据区，该数据区利用反射格雷码的编码方式绘制有多个微小码点以形成至少一个方向坐标码，所述解码方法包括下列步骤：扫描所述微小码阵列以形成一个图像；判断该图像是否包含一个完整的方向坐标码；当所述图像包含一个完整的方向坐标码时，则根据该完整的方向坐标码解码来决定所述图像位于所述微小码阵列的坐标；当所述图像不包含一个完整的方向坐标码时，则执行下列步骤：根据每一微小码方块的标头区将所述图像区分为多个微小码点群组；根据每一微小码方块的标头区将两个相邻列中属于相同方向坐标码的微小码点群组形成为重组前的坐标码；将该重组前的坐标码中属于不同微小码方块的微小码点群组位置互换以形成重组后的坐标码；以及根据该重组后的坐标码解码来决定所述图像位于所述微小码阵列中的坐标。

本发明还提出一种微小码阵列的解码方法，所述微小码阵列包含多个微小码方块，每一微小码方块包含标头区和数据区，该数据区利用反射格雷码的编码方式绘制有多个微小码点以形成至少一个方向坐标码，用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述方向坐标码的外围，所述解码方法包括下列步骤：扫描所述微小码阵列以形成一个图像；判断该图像是否包含一个完整的方向坐标码；当所述图像包含一个完整的方向坐标码时，根据该完整的方向坐标码解码来决定所述图像位于所述微小码阵列的坐标；当所述图像不包含一个完整的方向坐标码时，则执行下列步骤：根据每一微小码方块的标头区将所述图像区分为多个微小码点群组；以及以包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属的微小码方块的方向坐标码作为所述图像位于所述微小码阵列中的坐标。

本发明还提供一种微小码阵列的解码方法，所述微小码阵列包含多个微小码方块，该微小码方块所包含的数据区根据反射格雷码绘制有多个微小码点，且用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述数据区的外围，所述解码方法包括：扫瞄所述微小码阵列以求得一个图像，并辨识出该图像中每一微小码方块的数据区的微小码点群组；以及利用包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属的微小码方块来解码出所述图像在所述微小码阵列中所对应的坐标。

本发明还提供一种微小码阵列的编码和解码方法，该方法包括下列步骤：在微小码阵列所包含的多个微小码方块所包含的数据区中，以反射格雷码的编码方式将多个微小码点绘制于所述数据区中，其中用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述数据区的外围；扫瞄所述微小码阵列以求得一个图像，并辨识出该图像中每一微小码方块的数据区的微小码点群组；以及利用包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属的微小码方块来解码出所述图像在所述微小码阵列中所对应的坐标。

本发明的微小码阵列的编码和解码方法中，利用反射格雷码所具有的特定变化规律进行位置码的编码和解码，因此不需利用存储装置记录读写媒介上所有的位置码；并通过将反射格雷码的较低位元绘制于数据区的外围，藉以降低解码时所产生的位置不确定性；同时可通过标头区的平衡位元检查来消除解码时位置的不确定性。此外，本发明可根据图像感测器所撷取图像的中心与解码后该图像所属的微小码方块的中心之间的距离进一步划分位置刻度，以增加微小码阵列的解码方法的位置解析度。

附图说明

图1显示了现有的手写信息读取系统的示意图。

图2a显示了现有的手写信息读取系统中位置码的示意图。

图2b显示了图2a的位置码的另一个示意图，其中微小码以二进制位元表示。

图3显示了形成一组反射格雷码的方法的示意图。

图4显示了本发明实施例中利用反射格雷码进行数据区编码的示意图。

图5显示了本发明实施例的微小码阵列的编码方法的示意图。

图6a显示了本发明实施例中图像感测器撷取四个相邻微小码方块的部份微小码点的示意图。

图6b显示了本发明实施例的微小码阵列的解码方法的示意图。

图7a显示了本发明实施例中图像感测器撷取四个相邻微小码方块的部份微小码点的另一个示意图。

图7b显示了本发明实施例的微小码阵列的解码方法的另一个示意图。

图8a显示了本发明实施例中图像感测器撷取两个相邻微小码方块的部份微小码点的另一个示意图。

图8b显示了本发明实施例中图像感测器撷取两个相邻微小码方块的部份微小码点的另一个示意图。

图9显示了用于增进本发明实施例的微小码阵列的解码方法的解析度的示意图。

图10显示了本发明实施例的微小码阵列的解码方法的流程图。

图11a显示了本发明实施例的手写信息读取系统的示意图。

图11b显示了本发明另一种实施例的微小码阵列的编码方法的示意图。

图12显示了根据图11b的微小码阵列的编码方法进行解码的示意图。

图13显示了本发明另一种实施例的微小码阵列的解码方法的流程图。

图14a～14c分别显示了本发明另一种实施例的微小码阵列的编码方法的示意图。

主要元件符号说明

10微小码方块 11标头区

12数据区 13微小码点

131标头微小码点 132平衡位元微小码点

20扫描装置 21图像感测器

3读取媒介

X坐标码

Y坐标码 M、M′微小码阵列

I、I′、I″、I″′图像 I₁～I₃图像

C₁～C₃图像中心 P微小码方块中心

G₀～G₁₅反射格雷码 x₀～x₇反射格雷码位元

y₀～y₇反射格雷码位元 A～D微小码点群组

A′～D′微小码点群组 S₁～S₇步骤

H、V分割线 91读写媒介

911位置码 9111标头区

9112数据区 9113微小码点

92扫描装置 921图像感测器

具体实施方式

为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，作详细说明如下。此外，需要说明的是，在本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示。

首先，说明1组反射格雷码的特性和形成方法。请参照图3所示，其显示了1组4位元反射格雷码的形成方法。反射格雷码的基本性质包括：(1)任何两个相邻的反射格雷码仅具有一个位元的差异，也就是，该两个相邻反射格雷码之间的汉明距离(hamming distance)为1；所述两个相邻反射格雷码其中之一为奇反射格雷码，而另外一个为偶反射格雷码，其中一个奇反射格雷码包含有奇数个数字位元“1”(bit 1)，一个偶反射格雷码包含有偶数个数字位元“1”；(2)将一个偶反射格雷码的值加1后产生另一个奇反射格雷码时，只要改变所述偶反射格雷码中的最低有效位元(least significant bit)即可得到所述奇反射格雷码；(3)将一个奇反射格雷码的值加1后产生另一个偶反射格雷码时，只要改变所述奇反射格雷码中最右侧的位元1的左侧相邻位元，即可得到所述偶反射格雷码。为了在图3中可清楚标示出反射格雷码所具有的反射性质，以数条横直线将反射格雷码划分为不同的集合；其中，图3用来划分反射格雷码的横直线对于该横直线上下两侧的对称反射格雷码而言为一个虚拟反射镜，且两组互具对称反射性质的反射格雷码之间仅会在其中之一的最高有效位元1(most significant bit)产生位元0与位元1的差异。上述虚拟反射镜的定义为熟知反射格雷码相关技术者所公知，故不再另外详加赘述。此外，本领域技术人员可利用相同的方式形成不同位元数目的反射格雷码，例如一组8位元反射格雷码。

请参照图4至图5所示，其分别显示了本发明一种实施例的微小码方块10和微小码阵列M的示意图。多个微小码方块10被分布于读写媒介3上以形成微小码阵列M(如图5所示)，且每一微小码方块10用于标示该微小码阵列M中的不同坐标。该微小码方块10包含标头区11和数据区12，其中所述标头区11和数据区12中以数字位元“1”所标示的位置可被绘制成任何形状的微小码点13，例如矩形码点、圆形码点、三角形码点、直线码点和十字码点等，但并不限于此；而以数字位元“0”所标示的位置可予以空白；然而所述配置方式也可以使用相反的方式来实施，也就是，以数字位元“1”所标示的位置可予以空白而以数字位元“0”所标示的位置可绘制任何形状的微小码点13。除了以微小码点13的存在与否来代表数字位元的“0”或“1”，还可以利用微小码点13的大小、样式或左右上下位置来代表数字位元的“0”或“1”。也就是，只要能够辨识出至少两种不同微小码点13的绘制方式均不脱离本发明的范围。

每一微小码方块10的标头区11包含具有固定样式的标头微小码点131以及用于表示不同方向坐标的奇偶值的平衡位元微小码点132，其中该平衡位元微小码点132用于进行坐标校正，且根据不同的实施例，该平衡位元微小码点132可不予实施；每一微小码方块10的数据区12均以阵列的形式绘制有不相同的微小码点13配置以供辨识。藉此，可根据所述数据区12中微小码点13的绘制位置和状况来判定每一微小码方块10位于所述微小码阵列M中的坐标或位置。在本实施例中，所述数据区12包括X坐标码

和Y坐标码

其中所述X坐标码

中配置一个8位元的反射格雷码x₀～x₇，且x₀表示该坐标码

的最低有效位元，而x₇表示该坐标码

的最高有效位元；所述Y坐标码

中也配置一个8位元的反射格雷码y₀～y₇，且y₀表示该坐标码的最低有效位元，而y₇表示该坐标码

的最高有效位元。在此实施例中，反射格雷码的数字位元“1”绘制有微小码点13，而反射格雷码的数字位元“0”予以空白。所述X坐标码

表示所述微小码阵列M中X坐标轴方向的第n个坐标，而Y坐标码表示所述微小码阵列M中Y坐标轴方向的第m个坐标，其中X坐标轴方向正交于Y坐标轴方向。在其他实施例中，所述X坐标码和所述Y坐标码

可根据所述微小码阵列M的大小配置成其他位元数目的反射格雷码，例如16位元、32位元等。

请再参照图5所示，其显示了利用图4的微小码方块10所形成的微小码阵列M的示意图。应该了解的是，图5中为了能够清楚显示微小码方块10的特性，放大了每一个微小码方块10的尺寸以及微小码方块10之间的距离。在实施时，所述微小码方块10可紧密配置、且该微小码方块10的尺寸可以形成为视觉可忽视的微小尺寸。在所述微小码阵列M中，所述微小码方块10中的X坐标码

可从左至右或从右至左(X轴方向)依序配置；而Y坐标码

可从上至下或从下至上(Y轴方向)依序配置，其中此处所述的依序配置按照图3中所示的G₀、G₁、G₂…的顺序进行配置。例如图5中，所述微小码阵列M左上方第1个位置的X坐标码配置为

(“00000000”)；而Y坐标码配置为

(“00000000”)，也就是，在该微小码阵列M中，左上方第1个位置的微小码方块10的坐标设定为(0，0)。在X坐标轴方向的配置中，将G₀的下一个格雷码G₁(请参照图3)配置于坐标为(0，0)的微小码方块10的右侧，因此坐标为(1，0)的微小码方块10的X坐标码配置为

(“00000001”)，并且由于此时Y坐标轴方向的位置并未改变，因此坐标为(1，0)的微小码方块10的Y坐标码仍然为

(“00000000”)；并以此依序向图5的右侧(X坐标轴方向)逐一配置微小码方块10的X坐标码和Y坐标码。在Y坐标轴方向的配置中，将格雷码G₀的下一个格雷码G₁配置于坐标为(0，0)的微小码方块10的下侧，因此坐标为(0，1)的微小码方块10的Y坐标码配置为

(“00000001”)，并且由于此时X坐标轴方向的位置并未改变，因此坐标为(0，1)的微小码方块10的X坐标码仍然为

(“00000000”)；并依此依序向图5的下侧(Y坐标轴方向)逐一配置微小码方块10的Y坐标码和X坐标码。藉此，可形成一个平面坐标空间，且该平面坐标空间中每一微小码方块10均具有独自的坐标(n，m)。藉此，当利用扫描装置20的图像撷取单元21撷取每一微小码方块10的完整图像时，处理单元(未绘示)则可根据X坐标码

和Y坐标码

判定所述扫描装置20目前所撷取的图像位于所述微小码阵列M的坐标(n，m)，并根据所述扫描装置20所撷取的多个连续图像判定该扫描装置20的动作状态。

每一微小码方块10的标头区11中的标头微小码点131相同地绘制于该标头区11；所述平衡位元微小码点132例如可每相隔一列绘制于所述标头区11的第一行最后一个位置用于进行X坐标轴方向的坐标校正或每相隔一行绘制于所述标头区11的第一列最后一个位置用于进行Y坐标轴方向的坐标校正，其中所述标头微小码点131可与所述平衡位元微小码点132具有不同样式(pattern)。例如图5中，X坐标码

...均绘制有平衡位元微小码点132；而Y坐标码...也绘制有平衡位元微小码点132。然而该平衡位元微小码点132也可利用其他方式进行绘制，例如可绘制于每一微小码方块10的标头区11同一个位置的上下左右不同位置以同时表示两个方向的坐标位元。

然而，所述扫描装置20在所述微小码阵列M所撷取的图像中的大部分图像并不是一个微小码方块10的完整图像。本发明还可根据每一微小码方块10的部份图像来判定所述扫描装置20目前所撷取的图像位于所述微小码阵列M的坐标。

接着说明当所述扫描装置20的图像感测器21同时撷取多个微小码方块10的部份微小码点13时的解码方式。请参照图6a所示，其显示了四个相邻的微小码方块10以及所述图像感测器21所撷取的图像I，该图像I中包含4个微小码方块10中的每一微小码方块10中的部份微小码点13。根据图3所示的反射格雷码可知，所述微小码方块10所代表的位置坐标分别为

以及

其中每一微小码方块10的标头区11中均以矩形微小码点13表示数字位元“1”所在的位置；而数据区12中则以数字位元”1”和“0”表示编码方式。必须了解的是，图6a中所绘示的垂直虚线V以及水平虚线H仅用于在说明时划分每一微小码方块10所包含的区域，在实施时所述虚线V、H并不会绘制于所述读写媒介3上。此外，为了简化图示，图6a中省略了微小码方块10、标头区11以及数据区12的标号。

在解码时，首先处理单元(未绘示)可根据每一微小码方块10的标头区11分辨出每一个微小码点群组所属的不同区域。例如在图6a中，所述图像I中包含四个微小码点群组A、B、C和D，且所述微小码点群组A和B属于Y坐标码而所述微小码点群组C和D属于X坐标码。

接着请参照图6b所示，其显示了处理单元根据图6a的图像I进行解码的示意图。在X坐标码中，将所述微小码点群组C和D位置互换以形成重组后的X坐标码“00000110”，经解码辨识后，该重组后的X坐标码为

在Y坐标码中，将所述微小码点群组A和B位置互换以形成重组后的Y坐标码“00000111”，经解码辨识后，所述重组后的Y坐标码为

最后则可判定所述扫描装置20所撷取的图像I目前位于微小码阵列M中(4，5)的坐标。藉此，本发明的微小码阵列的编码与解码方法中，由于反射格雷码具有一定的变化规律，因此不需利用存储装置记录大量的位置码信息，仅需利用演算法即可辨识扫描装置20的图像撷取单元21所撷取图像位于微小码阵列M中的相对应坐标。此外，本发明的微小码阵列的解码方法还可辨识不完整的多个微小码方块10并进行坐标判定。

图6a和图6b的说明中，所述图像撷取单元21撷取每一微小码方块10的四分之一微小码点13以进行解码，当该图像撷取单元21在不同微小码方块10的数据区12同时撷取不同数目的微小码点13时，也可利用前述方式进行解码。请参照图7a所示，其显示了图6a中的图像I朝向左上方斜向移动一个微小码点13距离时的情形，此时该图像以I′标示。同样地，根据每一微小码方块10的标头区11，图像I′同样可划分为四个微小码点群组A′、B′、C′和D′。该微小码点群组A′具有9个微小码点13，其包含X坐标微小码点群组A_X′和Y坐标微小码点群组A_Y′；微小码点群组B′具有3个微小码点13，其包含X坐标微小码点群组B_X′和Y坐标微小码点群组B_Y′；微小码点群组C′具有3个微小码点13，其均为Y坐标码；微小码点群组D′具有1个微小码点13，其属于Y坐标码。

请参照图7b所示，其显示了处理单元根据图7a中图像I′进行解码的示意图。在X坐标码中，首先根据所述微小码方块10的标头区11可知所述微小码点群组C′和D′属于X坐标码的第一排，因此所述微小码点群组A′、B′、C′和D′的排列方式经辨识后重组为图7b的下图所示。接着，按照前述方式，在X坐标码中，将所述微小码点群组D′和B_X′的位置与所述微小码点群组C′和A_X′的位置互换以形成重组后的X坐标码“00000010”，经解码辨识后，该重组后的X坐标码为

在Y坐标码中，将微小码点群组B_Y′的位置与微小码点群组A_Y′的位置互换以形成重组后的Y坐标码“00000111”，经解码辨识后，该重组后的Y坐标码为最后则可判定扫描装置20所撷取的图像I′目前位于微小码阵列M中的坐标为(3，5)。此外，当图像感测器21撷取不同的4个微小码点群组时，均可利用上述方式进行解码。

在另一种实施例中，所述图像感测器21可能只撷取两个上下相邻的微小码方块10，此时可直接根据X坐标码和Y坐标码直接判定坐标。例如图8a所示，其显示了图像感测器21撷取的图像I″的示意图，其中该图像I″包含微小码点群组A″和微小码点群组C″，并根据每一微小码方块10的标头区11可判定微小码点群组A″包含X坐标微小码点群组A_X″和Y坐标微小码点群组A_Y″。根据每一微小码方块10的标头区11可判定微小码点群组C″应该属于X坐标码的第一行，因此图像I″包含完整的X坐标码，其由微小码点群组C″和A_X″所组成。藉此，可重组出X坐标码为“00000010”，并经解码辨识后，该X坐标码为

同理，由于图像I″包含完整的Y坐标码，也就是微小码点群组A_Y″，可直接重组出Y坐标码为“00000111”，并经解码辨识后，该Y坐标码为

在另一种实施例中，所述图像感测器21可能只撷取两个左右相邻的微小码方块10。此时，也可以用类似的方法解得XY坐标。

在另一种实施例中，请参照图8b所示，其显示了所述图像感测器21所撷取的图像I″′的示意图，其中图像I″′包含微小码点群组A″′和微小码点群组C″′。此时，由于图像I″′包含完整的X坐标码，也就是微小码点群组A″′，以及完整的Y坐标码，也就是微小码群组C″′，因此可直接判定X坐标码为

而Y坐标码为

此外，为了增加位置判定的精确度，在本发明的微小码阵列的编码和解码方法中，可根据图像I的中心与该图像I所属微小码阵列M的坐标之间的距离进一步在微小码阵列M中的两个相邻微小码坐标之间划分三个刻度。定义的方式请参照图9所示，其显示了当图像感测器21撷取不同位置码13图像的示意图。为了简化说明，此处仅以X方向进行说明，而Y方向的划分方式相同于X方向。图9中，假设坐标为(3，5)的微小码方块10中心为P(3，5)；坐标为(4，5)的微小码方块10中心为P(4，5)。当图像感测器21撷取图像I₁时，经前述方式得到重组后的X坐标码为“00000010”，因此该图像I₁的坐标被判定为(3，5)；此时根据图像I₁的中心C₁与点P(3，5)的距离可决定一个坐标刻度。当图像感测器21撷取图像I₂时，经前述方式得到重组后的X坐标码为“00000110”，因此图像I₂的坐标被判定为(4，5)；此时根据图像I₂的中心C₂与点P(4，5)的距离可决定另一个坐标刻度。当图像感测器21撷取图像I₃时，经前述方式得到重组后的X坐标码为“00000110”，因此图像I₃的坐标被判定为(4，5)；此时根据图像I₃的中心C₃与点P(4，5)的距离可再决定一个坐标刻度。藉此，可增加解码时位置判定的精确度。

请参照图10所示，其显示了本发明实施例的微小码阵列的解码方法的流程图，其包括下列步骤：扫描微小码阵列以形成一个图像(步骤S1)；判断该图像是否包含一个完整的方向坐标码(步骤S2)；若是，根据该方向坐标码解码来决定所述图像位于所述微小码阵列的坐标(步骤S3)；若否，根据每一微小码方块的标头区将所述图像区分为多个微小码点群组(步骤S4)；根据每一微小码方块的标头区利用两个相邻列中属于相同方向坐标码的微小码点群组形成重组前的坐标码(步骤S5)；将该重组前的坐标码中属于不同微小码方块的微小码点群组位置互换以形成重组后的坐标码(步骤S6)；以及根据该重组后的坐标码的解码来决定所述图像位于所述微小码阵列中的坐标(步骤S7)，其中该步骤S7中还包括下列步骤：根据所述图像的中心与该图像所属的坐标之间的距离来在两个相邻微小码方块之间划分多个坐标刻度。

本发明还提出一种微小码阵列的编码和解码方法。请参照图11a和图11b所示，本发明另一种实施例的微小码阵列M′同样包含多个微小码方块10，该多个微小码方块10以阵列的形式排列于读取媒介3。每一微小码方块10同样包含标头区11和数据区12。该数据区12同样包含X坐标码

和Y坐标码本发明与前一种实施例的差异在于，本实施例中，X坐标码

中用于表示反射格雷码中较低位元的微小码点13绘制于该X坐标码

中X坐标轴方向的最外侧(图中最左或最右侧)；而该Y坐标码

中用于表示反射格雷码中较低位元的微小码点13绘制于该Y坐标码中Y坐标轴方向的最外侧(图中最上或最下侧)，如图11b所示。如此绘制的原因在于，在反射格雷码中，低位元的数字位元变化频率(即由“0”变“1”或“1”变“0”)远高于较高位元的数字位元变化频率，因此为降低解码时的位置不确定性(ambiguity)，本实施例将变化较快的低位元绘制于X坐标码或Y坐标码的最外围，因此当图像感测器21撷取微小码方块10的部份图像时，能够撷取到坐标码X或Y的低位元部份。在解码时，则将图像的位置坐标决定为包含反射格雷玛较低位元的微小码点群组所属的微小码方块10的X坐标码或Y坐标码。

例如图12中，图像感测器21所撷取的图像I′包含微小码点群组A′、B′、C′和D′；其中在X坐标码x₀～x₇中，由于微小码点群组B′包含反射格雷玛的最低位元x₀～x₂，因此图像I′的X坐标将被判定属于右侧一列的微小码方块10；在Y坐标码y₀～y₇中，由于微小码点群组A′包含Y坐标码的最低位元y₀～y₃，因此图像I′的Y坐标将被判定属于上侧一行的微小码方块10。在此实施例中，最后图像I′的坐标将被认定为属于右上方的微小码方块10。此外，在本实施例的微小码阵列的解码方法中，也可如图9所述根据图像的中心与该图像所属的坐标之间的距离来在两个相邻微小码方块之间划分多个坐标刻度，其划分方式如前所述，故于此不再赘述。

因此，根据本发明另一种实施例的微小码阵列的解码方法，如图13所述，该方法包括下列步骤：扫瞄微小码阵列以形成一个图像(步骤S1)；判断该图像是否包含一个完整的方向坐标码(步骤S2)；若是，根据该方向坐标码解码来决定所述图像位于所述微小码阵列中的坐标(步骤S3)；若否，根据每一微小码方块的标头区将所述图像区分为多个微小码点群组(步骤S4)；以及以包含反射格雷码较低位元的微小码点群组所属的微小码方块的方向坐标码作为所述图像位于微小码点阵列中所对应的坐标(步骤S8)，其中步骤S8中还包括下列步骤：根据所述图像的中心与该图像所属的坐标之间的距离来在两个相邻微小码方块之间划分多个坐标刻度。在另一种实施例中，为了针对解码坐标进行校正，本发明的微小码阵列的解码方法还包括下列步骤：以平衡位元微小码点进行方向坐标码的校正。

此外，虽然前述实施例中，图像感测器21所撷取的图像I和I′的二维坐标轴与微小码阵列M和M′的二维坐标轴间的方向为一致，当所述图像I和I′与所述微小码阵列M和M′两者的二维坐标轴间具有大于0度且小于180度的夹角时，也可利用前述本发明的微小码阵列的解码方法进行解码，且解码方式如前所述，于此不再赘述。

此外，本实施例中，所述数据区12的微小码点13的绘制方式并不限于图11b所公开的内容。在X坐标码中，用于表示反射格雷码中较低位元的微小码点13配置于X方向的外围，而较高位元的微小码点13可随意配置于X坐标码中；在Y坐标码中，用于表示反射格雷码中较低位元的微小码点13配置于Y方向的外围，而较高位元的微小码点13可随意配置于Y坐标码中。例如图14a～14c所示，X坐标轴方向定义为图中的左右方向，Y坐标轴方向定义为图中的上下方向，而实施时可根据不同实施例定义坐标轴。所述微小码点13以阵列的形式绘制于X坐标码区域和Y坐标码区域。

如前所述，现有的手写信息读取系统的图像感测器所撷取的图像必须包含完整的位置码而需要较大尺寸的感测阵列，且该系统必须使用存储装置来记录所有的位置码；因此现有的手写信息读取系统需要较高的系统成本。本发明利用反射格雷码进行微小码阵列的编码和解码，仅需利用反射格雷码的固定变化规律即可进行微小码阵列的解码，具有较低的系统成本。此外，本发明的微小码阵列的编码和解码方法可进一步利用所撷取的图像的中心与该图像的坐标之间的距离来划分更为精细的坐标刻度，以增进解码时位置的精确度。

虽然本发明已通过上述实施例而被公开，然上述实施例并非用于限定本发明，任何本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可作各种变化与修改。因此本发明的保护范围应当以所附的权利要求书所所界定的范围为准。

Claims

1.一种微小码阵列的编码方法，该方法包括下列步骤：

在微小码阵列所包含的多个微小码方块所包含的数据区中，以反射格雷码的编码方式将多个微小码点绘制于所述数据区中，其中用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述数据区的外围。

2.根据权利要求1所述的编码方法，其中每一微小码方块的数据区具有以阵列的形式绘制的N×N个微小码点，所述数据区的其中一条外围边上的N个微小码点为反射格雷码低位元的微小码点。

3.根据权利要求1所述的编码方法，其中在微小码阵列所包含的多个微小码方块所包含的数据区中以反射格雷码的编码方式将多个微小码点绘制于所述数据区的步骤还包括下列步骤：

定义所述微小码阵列的第一坐标轴和第二坐标轴；

将所述微小码方块的数据区划分为第一坐标码区域和第二坐标码区域；以及

根据每一微小码方块位于所述微小码阵列的位置来以反射格雷码的编码方式分别对第一坐标码和第二坐标码进行编码，并将多个微小码点依照编码绘制于所述第一坐标码区域和所述第二坐标码区域；

其中所述第一坐标码对应于所述微小码方块位于所述微小码阵列的第一坐标轴的坐标，而所述第二坐标码对应于所述微小码方块位于所述微小码阵列的第二坐标轴的坐标；

其中在所述第一坐标码区域中，用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述第一坐标轴方向的外围；在所述第二坐标码区域中，用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述第二坐标轴方向的外围；

其中每一微小码方块的数据区具有N×N个微小码点，所述数据区的其中一条外围边上的N个微小码点为所述第一坐标码或所述第二坐标码中的反射格雷码低位元的微小码点。

4.根据权利要求1所述的编码方法，其中在微小码阵列所包含的多个微小码方块所包含的数据区中以反射格雷码的编码方式将多个微小码点绘制于所述数据区的步骤还包括下列步骤：

根据所述微小码阵列所使用的第一坐标轴与所述微小码阵列所使用的第二坐标轴，并根据每一微小码方块位于所述微小码阵列上的坐标，使用所述反射格雷码的编码方式将第一坐标与第二坐标各自编码并绘制多个微小码点于每一微小码方块的数据区所包含的第一坐标码区域与第二坐标码区域内；

其中，所述第一坐标轴正交于所述第二坐标轴，所述第一坐标对应于所述第一坐标轴，而所述第二坐标对应于所述第二坐标轴；

其中，每一微小码方块位于所述微小码阵列的坐标由所述第一坐标与所述第二坐标来决定。

5.根据权利要求1所述的编码方法，其中所述微小码方块还包括标头区绘制有标头微小码点和平衡位元微小码点，所述标头微小码点具有固定样式，所述平衡位元微小码点表示不同方向坐标的奇偶值。

6.一种微小码阵列的解码方法，所述微小码阵列包含多个微小码方块，每一微小码方块包含标头区和数据区，该数据区利用反射格雷码的编码方式绘制有多个微小码点以形成至少一个方向坐标码，所述解码方法包括下列步骤：

扫描所述微小码阵列以形成一个图像；

判断该图像是否包含一个完整的方向坐标码；

当所述图像包含一个完整的方向坐标码时，则根据该方向坐标码解码来决定所述图像位于所述微小码阵列的坐标；

当所述图像不包含一个完整的方向坐标码时，则执行下列步骤：

根据每一微小码方块的标头区将所述图像区分为多个微小码点群组；

根据每一微小码方块的标头区将两个相邻列中属于相同方向坐标码的微小码点群组形成为重组前的坐标码；

将该重组前的坐标码中属于不同微小码方块的微小码点群组位置互换以形成重组后的坐标码；以及

根据该重组后的坐标码解码来决定所述图像位于所述微小码阵列中的坐标。

7.根据权利要求6所述的解码方法，该方法还包括下列步骤：根据所述图像的中心与所述坐标之间的距离来在两个相邻微小码方块之间划分多个坐标刻度。

8.根据权利要求6所述的解码方法，其中所述方向坐标码包含第一坐标码和第二坐标码，当所述图像不包含一个完整的方向坐标码时，所述解码方法还包括下列步骤：

根据每一微小码方块的标头区将两个相邻列中属于所述第一坐标码的微小码点群组形成为重组前的第一坐标码；

将该重组前的第一坐标码中属于不同微小码方块的微小码点群组位置互换以形成重组后的第一坐标码；

根据每一微小码方块的标头区将两个相邻列中属于所述第二坐标码的微小码点群组形成重组前的第二坐标码；

将该重组前的第二坐标码中属于不同微小码方块的微小码点群组位置互换以形成重组后的第二坐标码；

根据所述重组后的第一坐标码和所述重组后的第二坐标码解码来决定所述图像位于所述微小码阵列中所对应的第一坐标和一第二坐标；以及

定义所述微小码阵列的第一坐标轴和正交该第一坐标轴的第二坐标轴，其中所述第一坐标对应于所述第一坐标轴且所述第二坐标对应于所述第二坐标轴。

9.一种微小码阵列的解码方法，所述微小码阵列包含多个微小码方块，每一微小码方块包含标头区和数据区，该数据区利用反射格雷码的编码方式绘制有多个微小码点以形成至少一个方向坐标码，用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述方向坐标码的外围，所述解码方法包括下列步骤：

扫描所述微小码阵列以形成一个图像；

判断该图像是否包含一个完整的方向坐标码；

当所述图像包含一个完整的方向坐标码时，根据该方向坐标码解码来决定所述图像位于所述微小码阵列的坐标；

根据每一微小码方块的标头区将所述图像区分为多个微小码点群组；以及

以包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属的微小码方块的方向坐标码作为所述图像位于所述微小码阵列中的坐标。

10.根据权利要求9所述的解码方法，其中所述方向坐标码包含第一坐标码和第二坐标码，当所述图像不包含一个完整的微小码方块，所述解码方法还包括下列步骤：

以包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属的微小码方块的第一坐标码作为所述图像位于所述微小码阵列的第一坐标；

以包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属的微小码方块的第二坐标码作为所述图像位于所述微小码阵列的第二坐标；以及

定义所述微小码阵列的第一坐标轴和正交该第一坐标轴的第二坐标轴，其中所述第一坐标对应于所述第一坐标轴，而所述第二坐标对应于所述第二坐标轴；

其中所述第一坐标码中用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述第一坐标轴方向的外围；所述第二坐标码中用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述第二坐标轴方向的外围。

11.根据权利要求9所述的解码方法，其中所述标头区绘制有表示不同方向坐标值的平衡位元微小码点，所述解码方法还包括下列步骤：以所述平衡位元微小码点进行所述方向坐标码的校正。

12.一种微小码阵列的解码方法，所述微小码阵列包含多个微小码方块，该微小码方块所包含的数据区根据反射格雷码绘制有多个微小码点，且用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述数据区的外围，所述解码方法包括下列步骤：

扫瞄所述微小码阵列以求得一个图像，并辨识出该图像中每一微小码方块的数据区的微小码点群组；以及

利用包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属的微小码方块来解码出所述图像在所述微小码阵列中所对应的坐标。

13.根据权利要求12所述的解码方法，其中每一微小码方块的数据区包含第一坐标码和第二坐标码，利用包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属的微小码方块来解码出所述图像在所述微小码阵列中所对应的坐标的步骤还包括下列步骤：

利用包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属的微小码方块的第一坐标码来解码出所述图像在所述微小码阵列中所对应的第一坐标；

利用包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属微小码方块的第二坐标码来解码出所述图像在所述微小码阵列中所对应的第二坐标；以及

定义所述微小码阵列的第一坐标轴和正交该第一坐标轴的第二坐标轴，其中所述第一坐标对应于所述第一坐标轴，而所述第二坐标对应于所述第二坐标轴。

14.根据权利要求12所述的解码方法，其中所述微小码方块还包含标头区，该标头区绘制有表示不同方向坐标值的平衡位元微小码点，所述解码方法还包括下列步骤：

利用所述平衡位元微小码点进行所述方向坐标码的校正；以及

根据所述图像的中心与所述坐标之间的距离来在两个相邻微小码方块之间划分多个坐标刻度。

15.一种微小码阵列的编码和解码方法，该方法包括下列步骤：

在微小码阵列所包含的多个微小码方块所包含的数据区中，以反射格雷码的编码方式将多个微小码点绘制于所述数据区中，其中用于表示反射格雷码低位元的微小码点绘制于所述数据区的外围；

16.根据权利要求15所述的编码和解码方法，该方法还包括下列步骤：

根据所述图像的中心与所述坐标之间的距离来在两个相邻微小码方块之间划分多个坐标刻度；

在微小码阵列所包含的多个微小码方块所包含的标头区中，绘制表示不同方向坐标的奇偶值的平衡位元微小码点；以及

利用所述平衡位元微小码点进行坐标校正；

其中所述数据区中的所述微小码点以阵列的形式绘制于所述数据区中。

17.根据权利要求15所述的编码和解码方法，其中在微小码阵列所包含的多个微小码方块所包含的数据区中以反射格雷码的编码方式将多个微小码绘制于所述数据区的步骤还包括下列步骤：

定义所述微小码阵列的第一坐标轴和一第二坐标轴；

将所述微小码方块的数据区划分第一坐标码区域和第二坐标码区域；以及

根据每一微小码方块位于所述微小码阵列的位置来以反射格雷码的编码方式分别对所述第一坐标码和所述第二坐标码进行编码，并将多个微小码依序绘制于所述第一坐标码区域和所述第二坐标码区域的外围；

其中，利用包含反射格雷码较低位元的微小码点群组所属的微小码方块来解码出所述图像在所述微小码阵列中所对应的坐标的步骤还包括下列步骤：

利用包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属的微小码方块的第一坐标码来解码出所述图像在所述微小码阵列中所对应的第一坐标轴的坐标；以及

利用包含反射格雷码低位元的微小码点群组所属的微小码方块的第二坐标码来解码出所述图像在所述微小码阵列中所对应的第二坐标轴的坐标。