CN103425954B

CN103425954B - 扫描演算方法

Info

Publication number: CN103425954B
Application number: CN201210151156.0A
Authority: CN
Inventors: 简丞志; 黄庆鸿
Original assignee: IMAGO SEMICONDUCTOR Co Ltd
Current assignee: IMAGO SEMICONDUCTOR Co Ltd
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2032-05-15
Also published as: CN103425954A

Abstract

一种扫描演算方法，其利用点读装置的扫描头进行扫描，先以感测元件扫描得到点矩阵的影像，且由影像中辨识撷取出每一个代码点的ｘ及ｙ轴座标，并将所有代码点依照ｙ轴座标由小到大排列作成资料排序阵列，且依照各代码点的ｙ轴差值由小到大及由大到小分别建立渐增及渐减排序阵列，再由渐增及渐减排序阵列中分别得到资料排序阵列中最大及最小的ｙ轴差值，便可利用最大及最小的ｙ轴差值得知资料排序阵列中所需寻找的代码点的ｙ轴值寻找范围，再来寻找出所需的代码点，且依照各代码点的位置排列判定其二进位值后即可输出资料，由于寻找代码点时可限缩比对的寻找范围而不需逐一比对，即可加快解码的速度，进而可达到加快扫描头扫描读取速度的目的。

Description

扫描演算方法

技术领域

本发明提供一种扫描演算方法，尤指利用所有代码点依照y轴坐标由小到大排列作成资料排序阵列，且透过y轴差值建立排序阵列方式得到最大及最小的y轴差值，由此得知寻找代码点时的寻找范围，即可加快解码的速度的扫描演算方法。

背景技术

随着科技的进步，以前有许多地方需要用到人力或手动处理(如进货、出货或盘点等)，现今都可以利用二维条码的方式，藉由读取装置扫描撷取二维条码，并由二维条码中解码得到其内含的资讯，让读取装置可以直接的进行后续处理，以简化处理程序来节省时间，随着二维条码被使用得越来越频繁，厂商便纷纷研发出二维条码的不同使用方式(如票券辨识、资料读取、资料传输或网路连结等)，使得二维条码越来越被广泛的使用。

然而，二维条码是一种能被扫描识读的图形符号，该图形符号可用于存储各种经过编码的二进位资讯，可以被附着在纸张等载体上，二维条码有许多不同种类的编码方式，但大致上可分为码条及代码点二种，码条为传统的编码方式，由具有不同宽度的黑白间隔条纹间隔组成，利用发光元件发出光源，让白色条码反射各种波长的可见光，而黑色条码吸收各种波长的可见光，再利用光电转换器将此对应的强弱反射光讯号转换成数位电信号，并经处理器用数学程式将电子脉冲译成一种二进制码，辨识该条码内容并译码为资料信息，但因为条码上无法作加密，且体积大而需占用较多空间，所以在使用上会受到局限。

而代码点形式的二维条码有QR码(QRCODE)或英达克达码(INTACTCODE)等不同编码方式，如QR码是利用矩阵排列的多个代码点，利用黑白代码点存储资讯，其先将二维条码影像做二元化处理，再透过分布在图形角上的三个回型符号作定位及旋转校正，侦测节奏图案(TimingPattern)来切割QR码影像，再读出遮罩资讯解除遮罩，且判定每一代码点位于阵列中的坐标或位置来依序读出二进位值字串并解码，便可以得到原始字串资讯，由于图形中用于存储字串资讯的面积大，便可进行高密度的资料记录，如音乐、图像或文字资料等多种资讯都可予以密码化并将的记录，此外，除可将编码及解码模组进行更换调整的外，又可在字串资讯进行编码前先行加密，解码模组亦进行相对应的调整，藉此达到保密的效果，QR码就可以有更加广泛的应用及可行性。

然而，随着代码点形式二维条码内存储的字串资讯增加，读取装置在读取中，因需在寻找代码点时对所有代码点逐一进行比对，又因需针对每一代码点判定坐标或位置，所以会导致读取装置在读取及解码过程中耗费大量的时间，进而产生使用上需等候读取及解码的情况而无法快速反应，因此造成了使用上的不方便，而有待从事此行业者重心设计来加以有效解决。

发明内容

发明人有鉴于上述习用读取装置的问题与缺失，搜集相关资料经由多方评估及考量，并利用从事于此行业的多年研发经验不断试作与修改，始设计出此种扫描演算方法的发明诞生。

本发明的主要目的在于，提供一种扫描演算方法，其利用点读装置的扫描头对具有多个代码点的点矩阵进行扫描，该扫描头于壳体前方处设有透孔，该壳体内装设有感测装置的电路板，该电路板一侧表面上设有一感测元件及至少一个发光元件，一透镜模组装设于该壳体内，且壳体的透孔、感测装置的感测元件与透镜模组的透镜位于同一轴心线上，并以电路板上的连接器与点读装置内部的控制模组电性连接，该点读装置扫描演算时的步骤包括：

(A00)扫描影像，感测元件扫描得到点矩阵的影像；

(A01)点撷取，由影像中辨识撷取出每一个代码点的x轴及y轴坐标；点撷取完成后，先进行搜寻校准，搜寻点矩阵中的多个校准点，并比对辨识是否具有预定的多个校准点，若无预定的多个校准点则停止，若有预定的多个校准点；

(A02)建立资料排序阵列并缩减寻找范围，将所有代码点依照y轴坐标由小到大排列作成资料排序阵列，且依照资料排序阵列中各相邻代码点的y轴差值由小到大建立渐增排序阵列，再依照资料排序阵列中各相邻代码点的y轴差值由大到小建立渐减排序阵列，由渐增排序阵列得到资料排序阵列中最大的y轴差值，且由渐减排序阵列中得到资料排序阵列中最小的y轴差值，利用最大及最小的y轴差值得知资料排序阵列中所需寻找的代码点的y轴值寻找范围，来寻找出所需的代码点；

(A03)点运算解码，依照各代码点的位置排列判定其二进位值；

(A04)输出资料。

利用上述方法，通过限缩比对范围的方式来寻找代码点便可加快解码速度，进而达到加快扫描头扫描读取速度的目的。

附图说明

图1为本发明的立体外观图。

图2为本发明的立体分解图。

图3为本发明的侧视剖面图。

图4为本发明较佳实施例的使用状态图。

图5为本发明的步骤流程图。

图6为本发明点矩阵的示意图。

图7为本发明点矩阵中多个校准点的示意图。

图8为本发明各代码点位置排列判定的示意图。

附图标记说明：1、壳体；11、透孔；12、锥面；2、感测装置；21、电路板；25、透镜模组；22、感测元件；251、透镜；23、对接座；26、连接器；24、发光元件；3、点读装置；31、控制模组；4、点矩阵；41、代码点；411、校准点。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，现结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。

请参阅图1-4所示，分别为本发明的立体外观图、立体分解图、侧视剖面图及较佳实施例的使用状态图，由图中可清楚看出，本发明包括有壳体1及感测装置2，其中：

该壳体1一侧前方处设有透孔11，且透孔11外缘朝壳体1周边处向后形成有一外径渐扩的锥面12。

该感测装置2装设于壳体1内，感测装置2具有一电路板21，并于电路板21一侧表面上设有一感测元件22及中空对接座23，且该感测元件22可为一互补金属氧化半导体(CMOS)、电荷耦合元件(CCD)或其它影像感测器，而对接座23罩覆定位于感测元件22外部且定位于电路板21表面上，并于对接座23侧边处定位有至少一个连接至电路板21上的发光元件24，且该发光元件24可为一红外线发光二极体(IRLED)，发光元件24抵持于壳体1内壁面处朝透孔11形成一偏摆角度，对接座23上并锁入有透镜模组25，再于电路板21相对于对接座23的另侧表面处设有连接器26。

再者，该透镜模组25具有一中空的套筒，并于套筒内部收容至少一个透镜251，透镜模组25锁入于感测装置2对接座23，再利用胶体(如瞬间胶、强力胶或树脂等)由点胶的方式将透镜模组25与对接座23的相接面粘着结合成为一体，再将感测装置2及透镜模组25装设于壳体1内，使壳体1的透孔11、感测装置2的感测元件22与透镜模组25的透镜251位于同一轴心线上。

本发明的扫描笔头结构可应用于点读装置3(如点读笔、点读板或点读玩偶等)上，以下仅用点读笔作为范例说明，并非因此局限定本发明的保护范围，将组装有感测装置2及透镜模组25的壳体1装设于点读装置3的笔杆上，再利用电路板21上的连接器26与点读装置3内部的控制模组31电性连接，当点读装置3点指到图书或卡片(如文字、句子与图片等图像内容)上经由编码处理的点矩阵4时，透过发光元件24由壳体1的透孔11投射出照射光线，使点矩阵4反射的光线通过透镜模组25所成的像可透过感测装置2的感测元件22进行影像处理，并经由光学辨识读取编码后，再利用点读装置3上的电子装置(如扬声器、显示器、录音单元等)产生出相对应的发声或播放影像的动作。

请参阅图2-8所示，分别为本发明的立体分解图、侧视剖面图、较佳实施例的使用状态图、步骤流程图、点矩阵的示意图、点矩阵中多个校准点的示意图及各代码点位置排列判定的示意图，由图中可清楚看出，本发明的点读装置3于扫描演算时的流程步骤包括：

(700)扫描影像，感测元件22扫描得到点矩阵4的影像。

(701)点撷取，由影像中辨识撷取出每一个代码点41的x轴及y轴坐标。

(702)搜寻校准，搜寻点矩阵4中的多个校准点411，并比对辨识是否具有预定的多个校准点411，若无预定的多个校准点411则停止，若有预定的多个校准点411，则进行下一步骤。

(703)建立资料排序阵列并缩减寻找范围，将所有代码点41(codepoint)依照y轴坐标由小到大排列作成资料排序阵列，且依照资料排序阵列中各相邻代码点41的y轴差值由小到大建立渐增排序阵列，再依照资料排序阵列中各相邻代码点41的y轴差值由大到小建立渐减排序阵列，由渐增排序阵列得到资料排序阵列中最大的y轴差值，且由渐减排序阵列中得到资料排序阵列中最小的y轴差值，利用最大及最小的y轴差值得知资料排序阵列中所需寻找的代码点41的y轴值寻找范围，来寻找出所需的代码点41。

(704)点运算解码，依照各代码点41的位置排列判定其二进位值。

(705)组合资料，将各代码点41的二进位值组合成为16位元的二进位值资料，再输出资料。

由上述步骤可以得知点读装置3对点矩阵4的扫描读取步骤，下方以4＊4的点矩阵4作为范例进行说明，并非用以限定本发明的申请专利范围，其点矩阵4也可为3＊3、5＊5、7＊7等不同数量代码点41排列而成，在扫描影像及撷取每一个代码点41的x轴及y轴坐标后，若预定左方一行及最上方一列的7个代码点41作为校准点411时，便可利用扫描影像中是否具多个校准点411来判断是否为可使用的点矩阵4，由此使点读装置3在扫描读取到其他格式、排列或型态的点矩阵4时，可判断得知并停止作业，仅在扫描读取到正确的点矩阵4时才会进行后续处理。

由于点矩阵4在扫描时经常会处于倾斜一预定角度的状态，此时便需透过点矩阵4中的多个校准点411与预定的多个校准点411比对得到点矩阵4的旋转角度以进行校准；再将所有代码点41依照y轴坐标由小到大排列作成资料排序阵列，各个代码点41若有不同的y轴坐标，则可直接由y轴坐标将各代码点41由小到大排列作成资料排序阵列，若有二个或二个以上的代码点41具有相同y轴坐标，则以撷取的顺序判断相同y轴坐标的各代码点41的排序，再由小到大排列作成资料排序阵列。

再依照资料排序阵列中各相邻代码点41的y轴差值，由小至大建立渐增排序阵列，且由大至小建立渐减排序阵列，即可透过渐增排序阵列及渐减排序阵列得知资料排序阵列中最大及最小的y轴差值，进行点运算解码时，则可透过最大及最小的y轴差值得知资料排序阵列中所需寻找的代码点41的y轴值寻找范围，藉此寻找出所需的代码点41，再依照各代码点41的位置排列判定其二进位值，的后便可将各代码点41的二进位值组合成为16位元的二进位值资料并进行输出，由于寻找所需代码点41时，可限缩比对的寻找范围而不需要对各代码点41逐一进行比对，即可加快解码的速度，进而可加快扫描头的扫描读取速度。

上述详细说明为针对本发明一种较佳的可行实施例说明而已，然而，该实施例并非用以限定本发明的申请专利范围，凡其它未脱离本发明所揭示的技艺精神下所完成的均等变化与修饰变更，均应包含于本发明所涵盖的专利范围中。

Claims

1.一种扫描演算方法，其利用点读装置的扫描头对具有多个代码点的点矩阵进行扫描，该扫描头于壳体前方处设有透孔，该壳体内装设有感测装置的电路板，该电路板一侧表面上设有一感测元件及至少一个发光元件，一透镜模组装设于该壳体内，且壳体的透孔、感测装置的感测元件与透镜模组的透镜位于同一轴心线上，并以电路板上的连接器与点读装置内部的控制模组电性连接，该点读装置扫描演算时的步骤包括：

(A00)扫描影像，感测元件扫描得到点矩阵的影像；

(A04)输出资料。

2.根据权利要求1所述的扫描演算方法，其中，该点运算解码后，先进行组合资料，将各代码点的二进位值组合成为16位元的二进位值资料，再输出资料。