CN106529634B - 利用图样进行编码与解码的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用图样进行编码与解码的方法及其系统，通过感测包含多个物件的图样，获得多个物件成像，进而获得多个物件成像间的成像距离，接着再根据成像距离获得码字消息。成像距离系为多个物件成像的中心间的距离。当所感测的图样包含至少三个物件，码字消息系根据所述物件距离间的物件距离比例获得，且图样中物件的成像距离比例系等于物件间的距离比例。当所感测的图样包含至少四个物件，比较第一成像距离比例与预设距离比例是否相符，若否，则通过校正因子与第一成像距离比例计算第二成像距离比例，以根据第二成像距离获得码字消息。本发明可减少感测元件的对焦距离与感测元件的解析度所造成的限制，且可容许感测器的高度位置具有变化。

Description

利用图样进行编码与解码的方法及其系统

技术领域

本发明是关于一种编码与解码的方法及其系统，特别是指一种利用图样进行编码与解码的方法及其系统。

背景技术

目前，条码与条码辨识的技术已广泛的被人们所运用，不论是一维条码、二维条码甚至是微型条码的使用对大众而言均已不陌生。然而，目前不论是用以辨识一维条码、二维条码甚至是微型条码的辨识技术，通常受限于感测器的镜头的对焦距离，使得近距离的条码辨识的精确度相对地受限。

另一方面，目前的用以辨识一维条码、二维条码甚至是微型条码的辨识技术通常也受限于感测器的解析度，也就是说，感测器的解析度需远大过条码的解析度才能进行辨识。此外，于条码辨识过程中，当感测器倾斜时，解码的精确度也会因辨识过程的误差而降低。

发明内容

本发明实施例提供一种利用图样进行编码的方法，包括：提供包含有多个物件的图样；以及设定图样中多个物件之间的至少一个物件距离，以形成码字消息(Code)。

本发明实施例另提供一种利用图样进行解码的方法，包括：感测包含有多个物件的图样，并获得多个物件所对应的多个物件成像；获得多个物件成像间的至少一个成像距离；以及根据至少一个成像距离获得码字消息。其中，成像距离为多个物件成像的中心间的距离。

在本发明其中一个实施例中，图样包含有两个物件，两个物件间的物件距离是根据两个物件的两个物件成像间的成像距离而获得，且码字消息是根据物件距离而获得。

在本发明其中一个实施例中，图样包含有至少三个物件，码字消息是根据所述物件距离间的物件距离比例而获得，且成像距离比例等于至少三个物件间的距离比例。

在本发明其中一个实施例中，图样包含有至少四个物件，且所述根据至少一个成像距离获得码字消息的步骤包括：获得所述成像距离间的第一成像距离比例；比较第一成像距离比例与预设距离比例；若第一成像距离比例与预设距离比例相符，则根据第一成像距离比例获得码字消息；以及若第一成像距离比例与预设距离比例不相符，则计算校正因子，并通过校正因子与第一成像距离比例计算第二成像距离比例，以根据第二成像距离获得码字消息。其中，第二成像距离比例等于至少四个物件间的距离比例。

本发明实施例另提供一种利用图样进行解码的系统，包括一个以上的电路。利用图样进行解码的系统系用以：感测包含有多个物件的图样，并获得多个物件所对应的多个物件成像；获得多个物件成像间的至少一个成像距离；以及根据至少一个成像距离获得码字消息。其中，成像距离为多个物件成像的中心间的距离。

综上所述，本发明实施例所提出的利用图样进行编码与解码的方法及其系统，通过侦测图样并从中获得多个物件成像间的成像距离或成像距离比例，再根据所获得的成像距离或成像距离比例获得码字消息。

相较于目前的图样编解码技术，由于在本发明实施例所提出的利用图样进行编码与解码的方法及其系统中，一方面利用设定多个物件间的物件距离来进行编码，再利用侦测图样并获得多个物件成像间的成像距离来进行解码，故于解码时，便可减少感测元件的对焦距离与感测元件的解析度所造成的限制，如此一来便得以近距离地侦测图样并对其进行解码。另一方面，由于本发明实施例所提出的利用图样进行编码与解码的方法及其系统也利用设定多个物件成像间的成像距离比例来进行编码，故可容许感测器的高度位置具有变化，亦可补偿因感测元件倾斜所造成的误差。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附附图仅用来说明本发明，而非对本发明的权利要求作任何的限制。

附图说明

图1A-1C是本发明实施例的利用图样进行编码的方法的示意图。

图2是本发明实施例的利用图样进行解码的方法的示意图。

图3是本发明另一实施例的利用图样进行解码的方法的示意图。

图4是本发明另一实施例的利用图样进行解码的方法的示意图。

图5是本发明实施例的利用图样进行解码的系统的示意图。

其中，附图标记说明如下：

P1～P9：图样

O₁～O₄：物件

CD1～CD9：码字消息

P：图样

I₁～I₄：物件成像

I'₁～I_'4：物件成像

△dI：成像距离

△dO：物件距离

S：感测器

L1、L2：高度位置

△dO₁₂、△dO₂₃、△dO₃₄：物件距离

△dI₁₂、△dI₂₃、△dI₃₄：成像距离

△dI'₁₂、△dI'₂₃、△dI'₃₄：成像距离

△θ：倾斜角度

5：利用图样进行解码的系统

具体实施方式

在下文将参看随附图式更充分地描述各种例示性实施例，在随附图式中展示一些例示性实施例。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本发明将为详尽且完整，且将向本领域技术人员充分传达本发明概念的范畴。在图式中，可能为了清楚而夸示了层及区的大小及相对大小。类似数字始终指示类似元件。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但此等元件不应受此等术语限制。此等术语乃用以区分一元件与另一元件。因此，下文论述的第一元件可称为第二元件而不偏离本发明概念的教示。如本文中所使用，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多个的所有组合。

〔利用图样进行编码的方法的实施例〕

于本实施例中，利用图样进行编码的方法包括以下步骤：提供包含有多个物件的图样；以及设定图样中多个物件之间的至少一个物件距离，以形成码字消息。请参照图1A至图1C，图1A至图1C是本发明实施例的利用图样进行编码的方法的示意图。如图1A所示，多个图样P1～P3是分别包含有多个物件O₁、O₂。于图样P1中，物件O₁、O₂之间的物件距离设定为0.1cm，以形成码字消息CD1，于图样P2中，物件O₁、O₂之间的物件距离设定为0.3cm，以形成码字消息CD2，且于图样P3中，物件O₁、O₂之间的物件距离设定为0.5cm，以形成码字消息CD3。

于另一实施例中，利用图样进行编码的方法包括以下步骤：提供包含有至少三个物件的图样；以及设定图样中多个物件之间的多个物件距离，以形成码字消息，其中，所形成的码字消息相关于所述物件距离间的物件距离比例。如图1B所示，多个图样P4～P6分别包含有至少三个物件O₁、O₂与O₃。于图样P4中，物件O₁、O₂之间的物件距离与物件O₂、O₃之间的物件距离的物件距离比例设定为1：3，以形成码字消息CD4，于图样P5中，物件O₁、O₂之间的物件距离与物件O₂、O₃之间的物件距离的物件距离比例设定为1：1，以形成码字消息CD5，且于图样P6中，物件O₁、O₂之间的物件距离与物件O₂、O₃之间的物件距离的物件距离比例设定为2：1，以形成码字消息CD6。

于另一实施例中，利用图样进行编码的方法包括以下步骤：提供包含有至少四个物件的图样；以及设定图样中多个物件之间的多个物件距离，以形成码字消息，其中，所形成的码字消息系相关于所述物件距离间的物件距离比例。如图1C所示，多个图样P7～P9分别包含有至少三个物件O₁、O₂、O₃与O₄。于图样P7中，物件O₁、O₂之间的物件距离、物件O₂、O₃之间的物件距离与物件O₃、O₄之间的物件距离的物件距离比例设定为1：2：1，以形成码字消息CD7，于图样P8中，物件O₁、O₂之间的物件距离、物件O₂、O₃之间的物件距离与物件O₃、O₄之间的物件距离的物件距离比例设定为1：0.5：1，以形成码字消息CD8，且于图样P9中，物件O₁、O₂之间的物件距离、物件O₂、O₃之间的物件距离与物件O₃、O₄之间的物件距离的物件距离比例设定为1：4：1，以形成码字消息CD9。值得注意地是，于本实施例中，所述物件距离中至少两个物件距离的比值固定，举例来说，于图样P7～P9中，物件O₁、O₂之间的物件距离以及物件O₃、O₄之间的物件距离的物件距离比例固定设为1：1，换言之，通过设定图样P7～P9中物件O₂、O₃之间的物件距离，便可形成不同的码字消息。

于此须说明地是，为了便于说明本实施例，以包含有四个物件O₁、O₂、O₃与O₄的图样P7～P9作说明，然本发明于此并不限制，也就是说，图样P7～P9亦可包含有四个以上的物件。

于前述各实施例中，图样P1～P9所包含的多个物件是排列于一条直线或一个平面上，本发明于此也不限制，也就是说，图样P1～P9可举例为条码(Bar Code)或是快速响应矩阵码(Quick Response Code；QR Code)。

〔利用图样进行解码的方法的实施例〕

于本实施例中，利用图样进行解码的方法包括以下步骤：感测包含有多个物件的图样，并获得多个物件所对应的多个物件成像；获得多个物件成像间的至少一个成像距离；以及根据至少一个成像距离获得码字消息。其中，成像距离为多个物件成像的中心间的距离。同时，于本实施例中，图样所包含的多个物件排列于一条直线或一个平面上，本发明于此并不限制，也就是说，此处的图样可举例为条码(Bar Code)或是快速响应矩阵码(QRCode)。

请参照图2，图2是本发明实施例的利用图样进行解码的方法的示意图。于本实施例中，被感测的图样P包含有两个物件O₁、O₂，两个物件O₁、O₂间的物件距离△dO经成像后可获得两个物件O₁、O₂的两个物件成像I₁、I₂间的成像距离△dI，接着根据成像距离△dI与感测距离(感测器S与图样P之间的距离)便可获得物件距离△dO与其对应的特定的码字消息。

举例来说，如图2所示，于进行解码时，感测器S感测包含有两个物件O₁、O₂的图样P，获得两个物件O₁、O₂的两个物件成像I₁、I₂，以及两个物件成像I₁、I2间的成像距离△dI，其中物件O₁、O₂之间的距离为物件距离△dO，如前述，于编码时已将物件距离△dO设定为对应一个定的码字消息。接着，感测器S根据两个物件成像I₁、I₂间的成像距离△dI与感测距离(感测器S与图样P之间的距离)便可获得物件距离△dO与其对应的特定的码字消息。

进一步说明，本实施例所提供的利用图样进行解码的方法系利用侦测图样并获得多个物件成像间的成像距离来进行解码。也就是说，即使在近距离侦测的情况下，感测器所获得的两个物件成像的轮廓为模糊的，只要感测器能够分别辨识出两个物件成像的中心点，便能获得两个物件成像间的成像距离，接着再根据两个物件成像间的成像距离解码并获得特定的码字消息。如此一来，便能大大地减少在近距离侦测的情况下感测器的对焦距离与感测器的解析度所造成的限制，甚至能使得感测器的解析能力提高八倍之多。除此之外，于较佳的实施例中，感测器与包含有两个物件O₁、O₂的图样P之间的距离是固定的。

〔利用图样进行解码的方法的另一实施例〕

请参照图3，图3是本发明另一实施例的利用图样进行解码的方法的示意图。与图2所绘示的实施例的差异在于，与本实施例中，被感测的图样P包含有三个物件O₁、O₂与O₃，且码字消息根据所述物件距离△dO₁₂、△dO₂₃间的物件距离比例(△dO₁₂：△dO₂₃)而获得，且物件距离比例等于物件O₁、O₂与O₃的物件成像I₁、I₂与I₃间的成像距离比例(△dI₁₂：△dI₂₃)。

举例来说，如图3所示，于进行解码时，感测器S于高度位置L1上感测到包含有三个物件O₁、O₂与O₃的图样P，获得三个物件O₁、O₂与O₃的三个物件成像I₁、I₂与I₃，以及物件成像I₁、I₂间的成像距离△dI₁₂与物件成像I₂、I₃间的成像距离△dI₂₃的成像距离比例(△dI₁₂：△dI₂₃)。接着，感测器S根据所获得的成像距离比例获得物件O₁、O₂间的物件距离△dO₁₂与物件O₂、O₃间的物件距离△dO₂₃的物件距离比例(△dO₁₂：△dO₂₃)，进而由物件距离比例解码并获得特定的码字消息。

请复参照图3，同理于上，若将感测器S移至高度位置L2上感测到同一个包含有三个物件O₁、O₂与O₃的图样P，感测器S同样能获得三个物件O₁、O₂与O₃的三个物件成像I'₁、I'₂与I'₃，以及物件成像I'₁、I'₂间的成像距离△dI'₁₂与物件成像I'₂、I'₃间的成像距离△dI'₂₃的成像距离比例(△dI'₁₂：△dI'₂₃)。须说明地是，在感测器S位于高度位置L1与高度位置L2的两种情况下，根据光学成像原理，所获得的△dI₁₂不等于△dI'₁₂且所获得的△dI₂₃也不等于△dI'₂₃，但△dI₁₂：△dI₂₃仍会等于△dI'₁₂：△dI'₂₃。因此，即便感测器S于不同高度位置L1、L2上感测同一个图样P后，所获得的△dI₁₂不等于△dI'₁₂且所获得的△dI₂₃也不等于△dI'₂₃，依旧能获得相同的成像距离比例并对应出相同的物件距离比例(也就是说，△dI₁₂：△dI₂₃＝△dI'₁₂：△dI'23，且△dI₁₂：△dI23＝△dI'₁₂：△dI'₂₃＝△dO₁₂：△dO₂₃)，进而解码并获得同一个特定的码字消息。

因此，于本实施例中，即便将感测器置放于不同的高度位置，获得不同的物件成像间的成像距离，根据光学成像原理，依旧能获得相同的成像距离比例并对应出相同的物件距离比例，最终解码出同一个特定的码字消息。换言之，本发明实施例所提出的利用图样进行解码的方法容许感测器的高度位置具有变化，增加了感测过程中的弹性。

〔利用图样进行解码的方法的另一实施例〕

请参照图4，图4是本发明另一实施例的利用图样进行解码的方法的示意图。与图2所绘示的实施例的差异在于，同理于图3所绘示的实施例，于本实施例中，被感测的图样P包含有四个物件O₁、O₂、O₃与O₄，且码字消息根据所述物件距离△dO₁₂、△dO₂₃、△dO₃₄间的物件距离比例(△dO₁₂：△dO₂₃：△dO₃₄)而获得。须说明地是，为了便于说明本实施例，以包含有四个物件O₁、O₂、O₃与O₄的图样P作说明，然本发明于此并不限制，也就是说，图样P也可包含有四个以上的物件。

本实施例与图3所绘示的实施例的解码机制大致相同，差异在于，于本实施例中，须判断物件成像I₁、I₂、I₃与I₄间的第一成像距离比例(△dI₁₂：△dI₂₃：△dI₃₄或△dI'₁₂：△dI'₂₃：△dI'₃₄)是否需要通过校正因子进行校正，若需要，则通过校正因子计算并获得校正后的第二成像距离比例，进而对应获得物件距离△dO₁₂、△dO₂₃、△dO₃₄间的物件距离比例(△dO₁₂：△dO₂₃：△dO₃₄)，以解码出特定的码字消息。其中，校正后的第二成像距离比例等于物件距离△dO₁₂、△dO₂₃、△dO₃₄间的物件距离比例。

进一步说明，图4绘示出了解码时感测器未倾斜与倾斜的两种情况。如图4所示，当进行解码时，感测器S会先获得多个成像距离△dI₁₂、△dI₂₃、△dI₃₄间的第一成像距离比例(△dI₁₂：△dI₂₃：△dI₃₄)。接着，为了判断感测器S是否倾斜造成感测上的误差，感测器S比较第一成像距离比例与预设距离比例。若第一成像距离比例与预设距离比例相符，则表示感测器S未倾斜，无须经由校正因子校正。于此情况下，感测器S便直接地根据第一成像距离比例对应出的物件距离比例(△dO₁₂：△dO₂₃：△dO₃₄)解码出特定的码字消息。

另一方面，若第一成像距离比例(△dI'₁₂：△dI'₂₃：△dI'₃₄)与预设距离比例不相符，则表示感测器S倾斜了一个倾斜角度θ，须经由校正因子补偿由于感测器S倾斜所造成的误差。于此情况下，感测器S便会先计算出校正因子，并通过所计算出的校正因子与第一成像距离比例(△dI'₁₂：△dI'₂₃：△dI'₃₄)接着计算出第二成像距离比例，在根据第二成像距离比例对应出的物件距离比例(△dO₁₂：△dO₂₃：△dO₃₄)解码出特定的码字消息。

值得注意地是，于本实施例中，物件距离△dO₁₂：△dO₂₃：△dO₃₄中至少两个物件距离的比值固定。举例来说，物件O₁、O₂的间的物件距离以及物件O₃、O₄之间的物件距离的物件距离比例固定设为1：1，而物件O₂、O₃之间可设定不同的物件距离，此作法的用意是为了利于判断感测器S是否倾斜，但本发明于此并不限制，也就是说，只要固定多个物件中任两个物件距离的物件距离比例即可。同时，于本实施例中，预先建立有一个数据库，其中包含于多个不同的倾斜角度θ下的多个不同的成像距离比例△dI'₁₂：△dI'₃₄以及所对应的校正因子，于已知△dO₁₂：△dO₃₄固定设为1：1的情况下，当感测器S所获得的△dI'₁₂：△dI'₃₄非为1：1，便判断需要通过校正因子补偿因倾斜所造成的误差。接着，感测器S由预先建立的数据库中找出对应于成像距离比例△dI'₁₂：△dI'₃₄的校正因子，再通过所找出的校正因子计算出校正后的物件O₂与O₃的成像间的成像距离，且如图4所示，在感测器S高度位置不变且感测同一个图样的情况下，校正后物件O₂与O₃的成像间的成像距离应等于△dI₂₃。换句话说，于此举例中(△dO₁₂：△dO₃₄固定设为1：1)，通过校正因子进行校正并获得的校正后的第二成像距离比例应为1：△dI₂₃：1。最后，由于校正后的第二成像距离比例(1：△dI₂₃：1)系等于物件距离比例(△dO₁₂：△dO₂₃：△dO₃₄)，感测器S便可获得物件距离比例并进而解码得到特定的码字消息。

因此，于本实施例中，由于多个物件中任两个物件距离的物件距离比例已固定，因此即便将感测器倾斜了一个倾斜角度θ，亦可通过数据库进行比对而找出对应的校正因子，再通过所找出的校正因子计算出校正后的物件成像间的成像距离，进而获得所感测的图样中各物件的物件距离比例，并解码出特定的码字消息。换言之，本发明实施例所提出的利用图样进行解码的方法能够补偿因感测元件倾斜所造成的误差，增加了感测过程中的弹性。

〔利用图样进行解码的系统的实施例〕

请参照图5，图5是本发明实施例的利用图样进行解码的系统的示意图。本实施例所提出的利用图样进行解码的系统5包括一个以上的电路，用以：感测包含有多个物件的图样P，并获得多个物件所对应的多个物件成像；获得多个物件成像间的至少一个成像距离；以及根据至少一个成像距离获得码字消息。其中，成像距离为多个物件成像的中心间的距离。举例来说，前述利用图样进行解码的系统5所包括的一个以上的电路包含有电荷耦合元件(Charge-Coupled Device；CCD)，但本发明于此并不限制。

须说明的是，前述各实施例所叙述的利用图样进行解码的方法均可于图5所示的利用图样进行解码的系统中执行。然而，由于关于利用图样进行解码的方法的各步骤的相关细节已于上述图2至图4所示的各实施例中详细说明，故于此不再赘述。

〔实施例的可能功效〕

综上所述，本发明实施例所提出的利用图样进行编码与解码的方法及其系统，通过侦测图样并从中获得多个物件成像间的成像距离或成像距离比例，再根据所获得的成像距离或成像距离比例获得码字消息。

相较于目前的图样编解码技术，由于在本发明实施例所提出的利用图样进行编码与解码的方法及其系统中，一方面利用设定多个物件间的物件距离来进行编码，再利用侦测图样并获得多个物件成像间的成像距离来进行解码，故于解码时，便可减少感测元件的对焦距离与感测元件的解析度所造成的限制，如此一来便得以近距离地侦测图样并对其进行解码。另一方面，由于本发明实施例所提出的利用图样进行编码与解码的方法及其系统也利用设定多个物件成像间的成像距离比例来进行编码，故可容许感测器的高度位置具有变化，亦可补偿因感测元件倾斜所造成的误差。

以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims (4)

1.一种利用图样进行解码的方法，其特征在于，适用于感测器，该方法包括：

通过该感测器，感测包含有多个物件的一图样，并获得该多个物件所对应的多个物件成像，其中，该图样包含有至少四个物件，且所述物件的距离中至少两个物件距离的比值固定；获得该多个物件成像间的每一个成像距离；

通过该感测器，获得所述成像距离间的一第一成像距离比例；

通过该感测器，比较该第一成像距离比例与一预设距离比例；以及

通过该感测器，若该第一成像距离比例与该预设距离比例相符，则根据该第一成像距离比例获得一码字消息；

其中该成像距离为该多个物件成像的中心间的距离；

通过该感测器，若该第一成像距离比例与该预设距离比例不相符，则计算一校正因子，并通过该校正因子与该第一成像距离比例计算一第二成像距离比例，以根据该第二成像距离获得该码字消息；

其中该第二成像距离比例等于该至少四个物件间的一距离比例。

2.如权利要求1所述的利用图样进行解码的方法，其特征在于，该图样所包含的该多个物件排列于一直线或平面上。

3.一种利用图样进行解码的系统，该系统包括至少一感测器，其中该感测器包括一个以上的电路，其特征在于，该感测器用以：

感测包含有多个物件的一图样，并获得该多个物件所对应的多个物件成像，其中该图样包含有至少四个物件，且所述物件的距离中至少两个物件距离的比值固定；

获得该多个物件成像间的每一个成像距离；

获得所述成像距离间的一第一成像距离比例；

比较该第一成像距离比例与一预设距离比例；以及

若该第一成像距离比例与该预设距离比例相符，则根据该第一成像距离比例获得一码字消息；

其中该成像距离为该多个物件成像的中心间的距离；

若该第一成像距离比例与该预设距离比例不相符，则计算一校正因子，并通过该校正因子与该第一成像距离比例计算一第二成像距离比例，以根据该第二成像距离获得该码字消息；

其中该第二成像距离比例等于该至少四个物件间的一距离比例。

4.如权利要求3所述的利用图样进行解码的系统，其特征在于，该图样所包含的该多个物件排列于一直线或平面上。