CN111832680A - 点阵码的编码方法、识读方法、编码装置和识读装置 - Google Patents

Abstract

本公开的各实施例提供一种点阵码的编码方法、识读方法、编码装置和识读装置，其中点阵码包括至少一个编码块，所述编码块包括排列成二维阵列的多个虚拟编码格。该编码方法包括：通过在多个虚拟编码格所限定的编码区域内选择性地填充微图像单元，来形成编码块，其中编码块至少具有用于指示编码块的方位的定位块和用于存储数据信息的内容块。特别地，定位块中的至少两个微图像单元之间的距离被形成为小于所述内容块中的任何两个微图像单元之间的距离，以所述定位块的特征标记。利用本公开的编码方法，其可以灵活地扩展点阵码的数据存储容量。

Description

点阵码的编码方法、识读方法、编码装置和识读装置

技术领域

本公开的各实施例涉及图像识别技术领域，更具体地涉及一种点阵码的编码方法、识读方法、编码装置、识读装置以及一种印刷或打印制品。

背景技术

点阵码在有声图书领域具有广泛的用途。通常，点阵码是通过在虚拟编码格之内选择性地填充微图像单元(例如，黑点)来形成的，其中所填充的微图像单元可以用于存储信息。

作为点阵码的常见应用场景是将点阵码作为二维隐形暗码叠加至印刷有内容(诸如图形或文字)的物体(诸如纸张)表面上。这样的点阵码叠加不会影响人眼对上述印刷内容的直接读取；然后通过光电识别装置识别出点阵码中所存储的数据信息，最后根据该数据信息调用预先存储在存储器中的声音文件，来由此播放与印刷内容有关的声音。这种应用场景的典型产品是点读笔。

发明内容

本公开的目的之一在于提供一种点阵码的编码方法、识读方法、编码装置和识读装置，其至少能够扩展点阵码的数据存储容量。

根据本公开的第一方面，其提供了一种点阵码的编码方法。所述点阵码包括至少一个编码块，所述编码块包括排列成二维阵列的多个虚拟编码格。所述方法包括：通过在所述多个虚拟编码格所限定的编码区域内选择性地填充微图像单元，来形成所述编码块，其中所述编码块至少具有用于指示所述编码块的方位的定位块和用于存储数据信息的内容块。特别地，所述定位块中的至少两个微图像单元之间的距离被形成为小于所述内容块中的任何两个微图像单元之间的距离，以作为所述定位块的特征标记。

利用本公开的第一方面的点阵码的编码方法，可以使得定位块的所占用的虚拟编码格的比例最小化，从而有助于提高点阵码的数据存储容量。

在一些实施例中，所述编码块还包括至少一个辅助块，所述至少一个辅助块相对于所述定位块处于预定方位，用于辅助指示所述编码块的方位。

在一些实施例中，其中所述编码块还包括至少一个辅助块，所述至少一个辅助块内的微图像单元的填充状况适于指示所述编码块是否与邻接编码块进行联合编码。

在一些实施例中，所述至少一个辅助块包括第一辅助块、第二辅助块和第三辅助块，并且所述第一辅助块、第二辅助块和第三辅助块在各自相应的虚拟编码格内的微图像单元的填充状况分别用于指示在所述编码块的3个不同的方位上是否存在与所述编码块联合编码的邻接编码块。

在一些实施例中，所述第一辅助块、第二辅助块和第三辅助块相对于所述定位块在所述编码块中分别处于3个不同的方位，并其中所述第一辅助块形成在所述编码块的对角线上或其附近。

在一些实施例中，所述第一辅助块、第二辅助块和第三辅助块的所述填充状况分别通过在各自的虚拟编码格内的中心处选择性地填充微图像单元来产生。

在一些实施例中，所述点阵码还包括与所述编码块邻接的多个邻接编码块，并且其中所述第一辅助块中的微图像单元的填充状况用于指示所述编码块是否与处于所述编码块的对角侧上的第一邻接编码块进行联合编码；所述第二辅助块中的微图像单元的填充状况用于指示所述编码块是否与处于所述编码块的第一方位的第二邻接编码块进行联合编码；以及所述第三辅助块中的微图像单元的填充状况用于指示所述编码块是否与处于所述编码块的第二方位的第三邻接编码块进行联合编码，所述第二方位与所述第一方位垂直。

在一些实施例中，所述点阵码还包括与所述编码块相邻的多个编码块，并且与所述编码块相邻的编码块中的定位块的位置和/或微图像单元布局不同于所述编码块中的定位块的位置和/或微图像单元布局。

在一些实施例中，其中与所述编码块相邻的编码块中的定位块的微图像单元布局与所述编码块中的定位块中的微图像单元布局为互为转置。

在一些实施例中，所述编码块中的定位块和与所述编码块相邻的至少一个编码块中的定位块一起用于指示所述编码块的方位。

在一些实施例中，所述定位块呈一字型且包括相邻的第一虚拟定位编码格和第二虚拟定位编码格；所述定位块内填充有第一定位微图像单元和第二定位微图像单元，其中所述第一定位微图像单元位于所述第一虚拟定位编码格内，第二定位微图像单元位于所述第一虚拟定位编码格和所述第二虚拟定位编码格之间的边界线上。

在一些实施例中，所述定位块呈一字型且包括相邻的第一虚拟定位编码格和第二虚拟定位编码格；所述定位块内填充有第一定位微图像单元、第二定位微图像单元和第三定位微图像单元，其中所述第一定位微图像单元位于第一虚拟定位编码格的中心，所述第二定位微图像单元位于第一虚拟定位编码格和第二虚拟定位编码格之间的边界上，所述第三定位微图像单元位于第二虚拟定位编码格的中心。

在一些实施例中，所述第一定位微图像单元、第二定位微图像单元和第三定位微图像单元在一条直线上，或者所述第二定位微图像单元偏离所述第一定位微图像单元和第三定位微图像单元之间的连线。

在一些实施例中，所述定位块呈L型且包括连续的第一虚拟定位编码格、第二虚拟定位编码格和第三虚拟定位编码，所述第一虚拟定位编码格介于所述第二虚拟定位编码格和所述第三虚拟定位编码格之间；所述定位块内填充有第一定位微图像单元、第二定位微图像单元和第三定位微图像单元，其中所述第一定位微图像单元、第二定位微图像单元和第三定位微图像单元中的至少之一位于相应的虚拟定位编码格的中心且至少之一位于相邻的虚拟定位编码格的边界线上。

在一些实施例中，所述第一定位微图像单元位于相应的虚拟定位编码的中心，以及第二定位微图像单元和第三定位微图像单元中位于相邻的虚拟定位编码格的边界线上。

根据本公开的第二方面，提供了一种点阵码的编码装置，包括：处理设备；以及印刷设备或打印机；所述处理设备被布置为根据第一方面所述的编码方法通过所述印刷设备或打印机在物体表面上印刷或打印所述点阵码。

在一些实施例中，所述物体是纸张。

根据本公开的第三方面，提供了一种点阵码的识读方法。该方法包括：获取所述点阵码的图像，其中所述点阵码包括至少一个编码块，其中所述编码块至少具有用于指示所述编码块的方位的定位块和用于存储数据信息的内容块；通过识别所述图像中距离最近的两个微图像单元来识别所述编码中的所述定位块的特征标记；基于所述特征标记，识别所述点阵码中的所述定位块；至少基于所述定位块，确定所述编码块的方位；至少基于所确定的所述编码块的方位，确定所述编码块的所述内容块；以及从所述内容块中读取数据信息。

在一些实施例中，所述确定所述编码块的方位还包括：识别所述编码块中的至少一个辅助块，其中所述至少一个辅助块相对于所述定位块处于预定方位，用于辅助指示所述编码块的方位；以及基于所述定位块和所述至少一个辅助块，确定所述编码块的方位。

在一些实施例中，所述方法还包括：识别所述编码块中的至少一个辅助块，以确定在相应方位上是否存在与所述编码块联合编码的邻接编码块，其中所述至少一个辅助块内的微图像单元的填充状况适于指示是否存在与所述编码块联合编码的邻接编码块；以及响应于确定存在与所述编码块联合编码的所述邻接编码块，将所述编码块中的内容块和所述邻接编码块中的内容块进行联合解码，以获取对应的数据信息。

在一些实施例中，所述点阵码还包括与所述编码块相邻的多个编码块，以及与所述编码块相邻的编码块中的定位块的位置和/或微图像单元布局不同于所述编码块中的定位块的位置和/或微图像单元布局。

在一些实施例中，与所述编码块相邻的编码块中的定位块中的微图像单元布局与所述编码块中的定位块中的微图像单元布局为互为转置。

在一些实施例中，基于所述编码块中的定位块和与所述编码块相邻的至少一个编码块中的定位块来确定所述编码块的方位。

根据本公开的第四方面，提供了一种点阵码的识读装置。该识读装置包括处理器；以及光学成像单元，其耦接至所述处理器，并且被配置成获取所述点阵码的图像；所述处理器被配置为执行以下操作：接收所述点阵码的图像，其中所述点阵码至少包括编码块，其中所述编码块至少具有用于指示所述编码块的方位的定位块和用于存储数据信息的内容块；通过识别所述图像中距离最近的两个微图像单元来识别所述编码块的定位块的特征标记；基于所述特征标记，识别所述点阵码中的所述定位块；至少基于所述定位块，确定所述编码块的方位；至少基于所确定的所述编码块的方位，确定所述编码块的所述内容块；以及从所述内容块中读取数据。

在一些实施例中，所述处理器还被配置为执行以下操作：识别所述编码块中的至少一个辅助块，所述至少一个辅助块相对于所述定位块处于预定方位，用于辅助指示所述编码块的方位，其中所述确定所述编码块的方位包括基于所述定位块和所述至少一个辅助块来确定所述编码块的方位。

在一些实施例中，所述处理器还被配置为执行以下操作：识别所述编码块中的至少一个辅助块，以确定所述编码块是否与相应方位的邻接编码块进行联合编码，并且所述辅助块内的微图像单元的填充状况适于指示在所述编码块是否与所述邻接编码块进行联合编码；以及响应于编码块与所述邻接编码块存在联合编码，将所述编码块中的内容块和所述邻接编码块中的内容块进行联合解码，以读出与对应的数据信息。

在一些实施例中，所述点阵码还包括与所述编码块相邻的多个编码块，并且与所述编码块相邻的编码块中的定位块的位置和/或微图像单元布局不同于所述编码块中的定位块的位置和/或微图像单元布局。

在一些实施例中，与所述编码块相邻的编码块中的定位块中的微图像单元布局与所述编码块中的定位块中的微图像单元布局为互为转置。

在一些实施例中，基于所述编码块中的定位块和与所述编码块相邻的至少一个编码块中的定位块来确定所述编码块的方位。

在一些实施例中，其中所述识读装置是点读笔。

根据本公开的第五方面，提供了一种印刷或打印制品，所述印刷或打印制品上具有通过根据第一方面的任一实施例所述的点阵码的编码方法所形成的点阵码。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开实施例的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了常见的一种点阵码编码方案的示例；

图2示出了根据本公开的第一示例实施例的点阵码中的单个编码块的示例；

图3示出了根据本公开的第一示例实施例的点阵码中的单个编码块的示例，其中突出显示了定位块；

图4示出了根据本公开的第一示例实施例的点阵码中的单个编码块的示例，其中突出显示了辅助块；

图5示出了根据本公开的第一示例实施例的点阵码中的多个彼此独立编码的编码块的示例；

图6示出了根据本公开的第一示例实施例的点阵码中的多个彼此联合编码的编码块的示例；

图7中的(a)至(c)示出了根据本公开的第一示例实施例的点阵码的定位块的各种变型示例；

图8示出了根据本公开的第一示例实施例的点阵码中的定位块彼此交织的多个编码块的示例；

图9示出了根据本公开的第二示例实施例的点阵码中的单个编码块的示例；

图10中的(a)至(e)示出了根据本公开的第二示例实施例的点阵码的定位块的各种变型示例；

图11示出了根据本公开的第二示例实施例的点阵码中的多个彼此联合编码的编码块的示例；

图12示出了根据本公开的第二示例实施例的点阵码中的定位块彼此交织的多个编码块示例；

图13示出了根据本公开的示例实施例的点阵码的编码装置的示意图；

图14示出了根据本公开的示例实施例的点阵码的识读方法的示例流程图；以及

图15示出了根据本公开的示例实施例的点阵码的识读装置的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

如前所述的，点阵码在有声读物领域具有非常广泛的用途。如本领域技术人员所知道的，点阵码通常由一个或多个的编码块拼接而成，每个编码块可以通过在M×N个虚拟编码格内选择性地填充微图像单元(例如，黑点)来形成。通常而言，每个编码块具有内容块和表头块，其中内容块中携带编码数据，表头块可以用于定位编码块的方位和界定内容块的范围，以便容易地识别每个编码块并获取每个编码块所存储的编码数据。

在现有技术中，通常表头块占据二维虚拟编码格中的一整行和一列，例如常见的一种形式是占据在二维阵列外围的一行和一列的L型的编码格。作为示例，图1示出了常见的一种点阵码编码方案。如图1所示，该点阵码100’可以包括编码块110’-1和与之相邻的第二编码块110’-2，其中每个编码块由在例如4×4的虚拟编码格101’内选择性地填充微图像单元11’来形成。

编码块110’-1包括表头块10’-1以及内容块20’-1。第二编码块110’-2包括表头块10’-2以及内容块20’-2。特别地，表头块10’-1、10’-2均呈L型，并且各自从外侧包围对应的内容块20’-1、20’-2。将会理解，借助于该L型的表头块，诸如点读笔的光学识别装置(未示出)可以很容易地界定编码块110’的方位以及内容块的范围。

然而，对于这样的编码方案而言，其表头块所占用的虚拟编码格相对于每个编码块所拥有的总的虚拟编码格的比例可能是过高的，这导致内容块相对于总的虚拟编码格的比例相对较低。例如，对于示出的4×4的编码块，可用于内容块的编码格比例仅为9/16＝56％。这意味着只有56％的虚拟编码格可以用于存储内容数据，这样的编码效率较低。

因此，如何利用相同分辨率所印刷的相同尺寸的点阵码来存储更多的数据信息是本领域所要解决的一个技术问题。

本公开的构思在于，通过使得定位块中的至少两个微图像单元之间的距离小于内容块中的任何两个微图像单元之间的距离，来形成编码块中的定位块的特征标记，由此可以实现定位块的识别，同时显著减少定位所需的虚拟编码格的开销。这样可以使得内容块在编码块中的占比的提高成为可能。以这种方式，可以有效地提高在相同分辨率下印刷的相同尺寸的点阵码所能存储的数据信息容量。更进一步地，本公开的构思还在于提供辅助块，其一方面可以用于辅助定位块对编码块的定位，另一方面也可以用于指示是否存在与该编码块联合编码的其他邻接编码块。以这种方式构造联合编码块，可以使得点阵码的编码具有良好可扩展性。

以下将结合图2至图4来首先描述来根据本公开的第一示例实施例的具有单个编码块的点阵码的编码结构。需要说明的是，在图中出于简化说明的目的，仅仅示出了一个编码块，但是本公开并不局限于此，点阵码可以包括任意数目的编码块。

如图2所示，点阵码100可以包括至少一个编码块110。编码块110包括排列成二维阵列的M×N虚拟编码格101，且通过在虚拟编码格101所限定的编码区域内选择性地填充微图像单元或码点(例如，黑点)来形成。在实践中，M和N可以为大于或等于4的整数。仅作为示例，图2所示的点阵码100是5×5的点阵码。

需要注意的是，在实际印刷点阵码时，M×N个虚拟编码格101的网格一般是不需要呈现的，以尽可能地减少点阵码对物体表面(例如，纸张)上的内容(例如，图形或文字)的干扰，但这并不是必需的，在一些可能应用场景中，M×N个虚拟编码格101也可能以真实的虚线或实线编码格来呈现，只要不对实际的印刷内容产生干扰即可。

在本公开的各个实施例中，编码块110可以至少具有用于存储数据信息的内容块30和用于指示所述编码块110的方位的定位块10。内容块30适于携带编码的数据信息，可以通过在内容块中填充微图像单元来表征数据信息。仅作为示例，可以通过在内容块30对应的每个虚拟编码格内偏离编码格中心的四个不同位置31、32、33、34中选择其中的一个位置填充微图像单元来表征数据信息。例如，在位置31填充微图像单元可以表示00，在位置32填充微图像单元可以表示01，在位置33填充微图像单元可以表示10，在位置34填充微图像单元可以表示11。因此，图3中所示的内容块30中的每个虚拟编码格可以用于表征四个不同的数。假设内容块30在编码块110中可以占用n个虚拟编码格，那么内容块30所能存储的数据信息就可以达到4ⁿ。

另外需要说明的是，在本公开的附图中示出的微图像单元是圆点形式，但是在本公开并不局限于此，而是可采用其他适当的图形，例如方块、加号、减号、星形等。

为了更清楚地示出定位块的结构，图3突出显示了定位块10在编码块110中的位置。仅作为示例，图3示出定位块10包括2个相邻的虚拟编码格101-4、101-5，并通过在虚拟编码格101-4、101-5所限定的编码区域内填充两个微图像单元11、12来形成。在图中示出的两个微图像单元11、12以第一距离来间隔开，以便利用该距离作为定位块的特征标记，来方便编码块的定位。特别地，第一微图像单元11可以如图所示地定位在第一虚拟定位编码格101-4的中心，以及第二微图像单元12可以定位在第一虚拟定位编码格101-4和第二虚拟定位编码格101-5之间的边界线上。

然而，将会理解，图3中的定位块10所占用的虚拟编码格的数目和位置以及其内填充的微图像单元的数目和位置均仅仅是示例。在其他实施例中，定位块10可以占用不同数目和不同位置的虚拟编码格，并且定位块10内可以在不同位置形成或填充多于2个的微图像单元。

为了便于理解，图7中的(a)至(c)示出了占用两个虚拟编码格的定位块10的变型示例。例如，在(a)中，在定位块10的两个虚拟编码格中填充了3个微图像单元11、12和13，其中微图像单元11和13分别位于各自的虚拟编码格内的中心，而微图像单元12位于相邻虚拟编码格之间的边界线上，并且处于微图像单元11和13之间的连线上。在(b)中，微图像单元11和13分别位于各自的虚拟编码格内的中心，且微图像单元12位于微图像单元11和13之间的边界线上，但微图像单元12的位置稍微偏离微图像单元11和13之间的连线。在(c)中，在定位块10的虚拟编码格中填充2个微图像单元，其中微图像单元11位于虚拟编码格内的中心，且微图像单元12位于虚拟编码格之间的边界线上，但与图3中的横向排布不同，这两个虚拟编码格是竖向排列的。

将会理解，在本公开的一些实施方式中，由于可以使用距离信息作为定位块的特征标记来实现编码块的定位，所以可以利用较少虚拟编码格形成定位块以实现编码块的定位。然而，本公开并不特别限定定位块10所占用的虚拟编码格的数目和位置以及其内填充的微图像单元的数目和位置，只要定位块10适于单独地或可选地结合后面描述的辅助块20来定位编码块110的方位即可。

在一些实施例中，为了方便识读装置对定位块10的识别，定位块10中所填充的至少两个微图像单元11、12之间的第一距离可以被形成为特定的距离，该距离例如小于内容块30中的任何两个微图像单元之间的最小距离，即第二距离。作为优选示例，第一距离可以是低于该第二距离的特定百分比的值，以便准确和快速识别出定位块的特征标记。以这种方式，该第一距离可以作为定位块10的特征标记。

在一些实施例中，定位块10中所填充的至少两个微图像单元11、12之间的第一距离可以被形成为小于每个虚拟编码格的宽度，优选地为该虚拟格宽度的1/2。这些实施例在内容块30所占用的每个虚拟编码格内仅填充一个微图像单元情况下是容易实现的，例如可以将第一微图像单元11设置于第一虚拟定位编码格101-4的中心，以及将第二微图像单元12设置第一虚拟定位编码格101-4和第二虚拟定位编码格101-5之间的边界线上，来设置该第一距离。

需要说明的是，尽管上面以第一距离作为定位块的特征标记，但是还可以进一步基于其他信息来促进定位。在一些实施例中，也可能以在定位块中所填充的微图像单元的特定形状作为特定标记。例如，如图7中的(a)中的处于一条直线的3个微图像单元，和图7的(b)中呈三角形的微图像单元均可以作为特征标记。这样可以结合第一距离结合特定形状两者来作为定位块的特征标记，这有助于定位块的识别的鲁棒性。此外，在进一步的实施例中，上述定位块中所填充的微图像单元的特定形状(例如图7中的(b)的三角形)可以更为方便地指示编码块110的方位，其中中间点的偏移的方向指示例如编码块总体上位于定位块10的形状所指向的右下侧。

在一些实施例中，编码块110还可以包括至少一个辅助块20，该辅助块20可以用于辅助定位块10进行编码块的定位。在这种情况下，由于起到辅助定位的作用，因此辅助块20也可以称作辅助定位块。为了使得识读装置更容易地识别该辅助块20，可以以与定位块10和内容块30两者的填充状况完全不同的填充状况来作为辅助块20的特征标记。仅作为示例，如前所述的，定位块10可以以其内所填充的至少两个微图像单元11、12之间的第一距离作为定位块的特征标记；内容块30可以以偏离虚拟编码格的中心所填充的单个微图像单元作为内容块30的特征标记；而辅助块20可以以在单个虚拟编码格内的中心填充单个的微图像单元或者距定位块处于预定距离范围内的空白虚拟编码格(即，未填充有任何微图像单元)来作为辅助块的特征标记。借助于该辅助块20的特征标记，识别装置可以容易地识别出该辅助块20。

为了更加清楚地理解辅助块20的设计，图4示出了辅助块20的示例。

如图4所示，辅助块20可以包括第一辅助块21，其被设计成相对于定位块10处于预定方位，例如处于编码块110的对角线上。作为进一步的示例，该第一辅助块21例如可以通过在编码块110的对角线上的某个虚拟编码格101-1内(例如，编码格的中心)选择性地填充微图像单元来形成。例如，在编码格的中心所填充的单个微图像单元，或者在定位块10的预定距离(例如，5×5的编码格范围内)处的空白虚拟编码格可以作为该第一辅助块21的特征标记。借助于这样的特征标记，识别装置可以轻易地识别第一辅助块21。在识别出定位块10和第一辅助块21之后，识别装置可以轻易地基于第一辅助块21相对于定位块10的方位和预知的编码块范围来获知编码块110的方位和范围。

将会理解，以辅助块20辅助进行编码块110的定位可以提高编码块110的定位的准确性。将会理解，辅助块20处于对角线上并不是必须的，在其他实施例中，辅助块20也可能偏离(例如，邻近或远离)编码块110的对角线。还将会理解，辅块块20内的特定填充状况除了可以用于上面所描述的辅助定位之外，其还可以适于指示编码块110与其他邻接编码块是否存在联合编码，如后面将会描述的。

在又一些实施例中，辅助块20还可以包括替代的或附加的辅助块，例如第二辅助块22和第三辅助块23其中一个或其二者。第一、第二和第三辅助块三者可以位于相同的方位，当然也可以位于不同的方位，以提高视觉上的美观性。例如它们三者可以彼此间隔开，并且位于相对于定位块10分别处于3个不同的方位。在又一些实施例中，第一辅助块21、第二辅助块22和第三辅助块23可以处于不同的编码行和编码列。通过以上述这些方式，可以进一步地提高编码块110的定位的准确性和视觉上的美观性。

在一些实施例中，可以使用定位块和辅助定位块中的微图像单元两者来共同确定编码块的方位。在另一些实施方式中，可以利用辅助块来辅助验证基于定位块的方位确定的准确性。例如，如果检测到的辅助块的位置与其原本应该在的位置的偏差超过一定程度，则可以抛弃基于该定位块的方位识别结果。

还将会理解，当如图2-4所示使用2个虚拟编码格来实现定位块10以及使用3个虚拟编码格来实现上述辅助块21、22、23时，那么在5×5的点阵码中，还可以留有20个虚拟编码格用于内容块。如前所述的，每个虚拟编码格可以用于表征4个数00、01、10、11，那么在该实施例中，5×5的点阵码可以用于实现4²⁰种不同的编码，其相对于现有技术中的4⁹是个巨大的提升。

除了上面描述的辅助定位作用之外，辅助块20还可以具有指示相邻的多个编码块之间是否联合编码的作用，以此方式，可以支持多个编码块的联合编码。在这种情况下，由于起到指示该编码块是否与其他编码块联合编码的作用，因此辅助块20也可以称作终结块或者结束块。

例如，在上面设置三个辅助块的实施例中，可以基于三个辅助块的对应虚拟编码格中的微图像单元的填充状况(例如，在对应虚拟编码格的中心是否填充微图像单元)来指示是否存在与该编码块联合编码的邻接编码块。此处“邻接编码块”是指与所述编码块相邻或者相接的编码块，例如可以包括紧接着位于所述编码块右侧和下侧的与该编码块相邻的编码块，以及紧接着位于所述编码块的右下方与该编码块通过顶点而相接的编码块。上述第一辅助虚拟编码格101-1、第二辅助虚拟编码格101-2和第三辅助虚拟编码格101-3可以处于不同的编码行和编码列的实施例中，或者在第一辅助虚拟编码格101-1、第二辅助虚拟编码格101-2和第三辅助虚拟编码格101-3三者相对于定位块10分别处于3个不同的方位的实施例中，可以根据这三个辅助虚拟编码格内填充微图像单元的状况来确定编码块110的三个相应的方向侧是否存在需要与编码块110进行联合编码的邻接编码块。

譬如，第一辅助虚拟编码格101-1内填充有微图像单元的状况可以指示编码块110的对角侧(例如右下方)上的第一邻接编码块140不需要与编码块110进行联合编码，而没有填充微图像单元的状况可以指示编码块110的对角侧上的第一邻接编码块140需要与编码块110进行联合编码。

类似地，第二辅助虚拟编码格101-2可以通过其内所填充的微图像单元的状况来指示编码块110的第一方向(例如下侧方向)上的第二邻接编码块120是否需要与编码块110进行联合编码；第三辅助虚拟编码格101-3可以通过其内所填充的微图像单元状况来指示编码块110的第二方向(例如，右侧方向)上的第三邻接编码块130是否需要与编码块110进行联合编码。

将会理解，这里使用未填充有微图像单元的状况来指示需要联合编码的邻接编码块仅仅是示例，在其他实施例中，也可以反过来实施，即，使用填充有微图像单元的状况来指示具有联合编码的邻接编码块，而未填充有微图像单元的状况来指示不具有联合编码的邻接编码块。此外，在又一些实施例中，也可以采用其他不同的微图像单元的状况(譬如，微图像单元的不同位置)来指示邻接编码块是否与编码块进行联合编码。

此外，还将会理解，还可以使用更多或更少的辅助块来指示更多或更少的方向侧上是否具有需要联合编码的邻接编码块。例如，可以设置一个辅助块以指示相应的一个方向的邻接编码块是否与编码块进行联合编码；又例如，可以使用两个辅助块来指示对应的两个方向的邻接编码块是否与编码块进行联合编码；再例如，还可以使用一个辅助块来指示是否在例如预定的三个方向上存在联合编码的邻接编码块。

以下出于说明的目的，将以在辅助虚拟编码格内填充有微图案单元的状况指示不存在需要联合编码的邻接编码块，而未填充有微图案单元的状况指示存在需要联读的邻接编码块为例，参照图5和图6来描述利用辅助块来指示编码块彼此独立编码以及联合编码的示例。

图5示出了根据本公开的第一示例实施例的具有多个编码块的彼此独立编码的点阵码100的示例。如图5所示，编码块110具有三个邻接块，即分别在编码块的对角侧、右侧、下侧与其邻接的第一邻接编码块140、第二邻接编码块120和第三邻接编码块130，并且其中三个辅助块对应的第一辅助虚拟编码格101-1、第二辅助虚拟编码格101-2和第三辅助虚拟编码格101-3内填充有微图案单元。

如上所示，由于辅助虚拟编码格内均填充有微图案单元指示未与邻接的编码块进行联合编码，那么在对点阵码100进行识读时，编码块110将会以与第一邻接编码块140、第二邻接编码块120和第三邻接编码块130相互独立的方式进行数据的读出和解码。在这种情况下，对点阵码100中的编码块110、第一邻接编码块140、第二邻接编码块120和第三邻接编码块130各自将实现4²⁰种不同的编码。

图6则示出了根据本公开的第一示例实施例的其中多个编码块联合编码的点阵码100的示例。图6与图5的不同之处在于：编码块110中的第一辅助块21、第二辅助块22和第三辅助块23内均未填充有微图案单元，同时第二邻接编码块120中的第三辅助块23、第三邻接编码块130中的第二辅助块22内均未填充有微图案单元。这意味着编码块110、第一邻接编码块140、第二邻接编码块120和第三邻接编码块130这四个编码块是联合编码的。因而，在对点阵码100进行识读时，编码块110将会将四个编码块的数据信息联合在一起进行解码。在这种情况下，点阵码100的所能支持的不同编码的最大数量可以扩展至4⁸⁰，这能够实现对所支持的编码数目的进一步显著的提升。

尽管上面以3个辅助块21、22、23来指示3个方位侧的邻接编码块是否需要与编码块110进行联合编码。但这仅仅是示例，在其他实施例中，也可能仅设计有1个或2个辅助块来指示某一方位或某2个方位的邻接编码块需要与编码块进行联合编码，或者设置一个辅助块来指示是否在多个预定方位上进行联合编码。

此外，图6中的点阵码中仅示出了彼此邻接的4个编码块。但是，将会理解，在其他的实施例中，图6中的点阵码还可以包括多于或少于4个的编码块。而进行联合编码也可以基于比4个更多或者更少的编码进行联合编码的实施例中，无论如何联合编码均能相对于单独编码而实现编码数量的进一步提升。

因此，通过以上的描述可知，利用上述的一个或多个辅助块，多个编码块可以以非常灵活的方式进行编码，这使得点阵码所支持的编码数目具有非常强的弹性。

此外，需要注意的是，在上文中描述了辅助块可以同时辅助定位和支持联合编码的作用，但是本发明并不局限于此。在一些实施方式中，辅助块仅用于辅助编码块的方位的确定；在另一些实施方式中，辅助块仅用于指示联合编码。

此外，还需要注意的是，尽管在图5和图6中示出的多个邻接编码块具有布局相同的定位块结构，但这仅仅是示例。将会理解，在其他实施例中，多个邻接编码块的定位块的位置和/或微图像单元布局(或结构)可以是彼此不同，或者是交织排列的。例如，一个编码块的定位块内的微图像单元的布局与其相邻的编码块的定位块内的微图像单元布局可以不同，而与在对角线上相邻的邻接编码块可以相同。需要说明的是“相邻”是指在上、下、左或右侧与所述编码块相邻的编码块，不包括在对角线方位与其通过顶点相接的编码块。例如，对于图5和图6中示出的编码块110，与其相邻的编码块是编码块120和130，编码块140不是与其相邻的编码块。

作为示例，图8示出了包括编码块110及其邻接的邻接编码块120、130、140的点阵码100，这四个编码块的定位块基于两种不同的布局而彼此交织排列。即，彼此相邻的编码块的定位块的位置和/或微图像单元布局是不同的，但是在对角线方向上相接的编码块的定位块的微图像单元布局可以是相同的。特别地，编码块110、120、130、140的定位块中的微图像单元布局可以相互交织并相对于彼此处于转置的关系。需要说明的是，这里转置的含义与矩阵的转置的含义相同，即使得微图像单元布局中的微图像单元的行和列对应互换。以编码块110和编码块120的相互转置为例，编码块120中的定位块中的每个微图像单元可以通过将编码块110中的定位块中的每个微图像单元进行行列的交换而得到。

然而，将会理解，上述编码块的微图像单元布局的相互交织并且彼此互为转置仅仅是示例，本公开并不局限于此。在其他实施例中，编码块110、120、130、140中的仅部分相邻编码块的定位块实施微图像单元布局的两两相互交织和/或转置也是可能的。例如，可以仅对第一方向(例如横向)上相邻的编码块的定位块进行交织和/或转置，而对第二方向(例如竖向)上相邻的编码块的定位块不进行交织和/或转置；或者反之。在更进一步的一些实施例中，相邻编码块的定位块的微图像单元布局可以是完全不同的两个布局，例如图10中的图(a)和图(d)。另外，除了转置外，也可以通过其他方式来获得不同的微图像单元布局以实现上述交织，例如以预定的点为中心进行旋转，例如旋转90度或者其他预定角度。该其他预定角度譬如包括但不限定于20度、30度、45度、60度、75度、120度、160等。

将会理解，这种相邻编码块的定位块的结构彼此不同(例如，交织和/或转置)的示例可以减少规律重复，提升印刷成品的视觉效果，并且提升识别稳定性。

此外，在一些实施例中，在定位块具有这种彼此交织的转置微图像单元布局的情况下，可以利用相邻编码块中的定位块来辅助编码块的定位。

例如，对于图8中的实施例，在基于距离识别出编码块110中的定位格后，进一步识别与其相邻的具有转置关系的至少一个定位格(例如编码块120和/或130中的定位格)，这样可以基于编码块110的定位格与相邻编码块(例如编码块120和/或130)的定位格中的微图像单元的相对位置关系，准确定位出编码块110的定位。

尽管以上以占用2个相邻虚拟编码格的定位块10作为示例描述了根据本公开的第一示例实施例的点阵码的编码方案，但是将会理解，在其他实施例中，占用更多个虚拟编码格，并在其中填充不同的微图像单元(或具有不同的微图像单元布局)来实现其他结构的定位块10也是可能的。

为了更方便地理解，以下将通过图9至图10来简单地描述定位块占用3个虚拟编码格的示例，其中图9示出了根据本公开的第二示例实施例的具有单个编码块的点阵码的示例；图10中的(a)至(e)示出了根据本公开的第二示例实施例的点阵码的定位块的各种变型示例。由于该第二示例实施例仅在定位块占用虚拟编码格的数目上有所变化，因此上面第一示例实施例的其他相关描述可以适用于该第二示例实施例。

图9的第二示例实施例和图2的第一示例实施例的不同之处在于,图9中的定位块10是通过在3个连续的呈L形虚拟编码格所限定的编码区域中选择性填充3个微图像单元来形成的，该3个虚拟编码格包括第一虚拟定位编码格101-4、第二虚拟定位编码格101-5和第三虚拟定位编码格101-6。

从图9中可以看出，这3个相邻的虚拟编码格的整体呈L型，其中第一虚拟定位编码格101-4介于第二虚拟定位编码格101-5和第三虚拟定位编码格101-6之间。同时，3个微图像单元也相应地呈L型，其中第一定位微图像单元11位于第一虚拟定位编码格101-4内，第二定位微图像单元12位于所述第一虚拟定位编码格101-4和所述第二虚拟定位编码格101-5之间的边界线上，第三定位微图像单元13位于第一虚拟定位编码格101-4和所述第三虚拟定位编码格(101-6)之间的边界线上。特别地，在进一步的一些实施例中，第一定位微图像单元11位于第一虚拟定位编码格101-4内的中心，并且第一定位微图像单元11和第二定位微图像单元12之间的连线垂直于第一定位微图像单元11和第三定位微图像单元13之间的连线。将会理解，以这种方式布置，可以使得3个微图像单元的整体具有一定的方向性，这对应更加快速地定位编码块110的方位是非常有利的。

同样地，图9所示的定位块10可以有很多变型。仅作为示例，图10中的(a)至(e)示出了这些变型示例。其中，例如，在(a)-(c)中，均填充有3个微图像单元，但这3个微图像单元仅有一个微图像单元位于相邻虚拟编码格的边界线上，另外2个微图像单元位于相应虚拟编码格的中心，而在(d)和(e)中，仅填充有2个微图像单元，其中一个微图像单元位于虚拟编码格的中心，另一个微图像单元位于相邻虚拟编码格的边界线上。位于边界上的微图像单元可以位于边界线的中点，如图(a)、(b)、(d)所示。此外，位于边界线上的微图像单元的位置可以相对于该边界线的中点有所偏离，如在(c)和(e)中。

如前所述，可以设置至少一个辅助块来进行辅助定位，例如，可以使用辅助块和定位块一起来进行定位，也可以利用辅助块来验证基于定位块的定位的准确性。关于辅助定位的作用，与第一实施例中是类似的，可以参考前面结合第一实施方式的详细描述。

此外，类似地，还可以利用辅助块来支持联合编码。图11示出了根据本公开的第二示例实施例的具有多个彼此联合编码的编码块。与图6类似，可以通过在辅助块中不填充微图像单元来指示与预定方位的邻接编码块进行了联合编码，而通过在其中填充微图像单元指示并未与预定方位的邻接编码块进行联合编码。

在一些实施方式中，多个编码块的定位块中的微图像单元可以彼此交织，以例如提高视觉上的美观度和舒适度。出于说明的目的，图12示出了其中多个编码块的定位块中的微图像单元彼此交织的点阵码的示例，其中定位块中的微图像单元的布局以互为转置的方式进行交织。

因此，类似于上面描述的第一示例实施例，在该第二示例实施例的情形下，其也能够实现非常灵活的联合编码和交织编码。

以上已经详细描述了本公开的点阵码的编码方法。将会理解，利用本公开的点阵码，可以利用距离信息来识别编码块的定位，而不是如现有技术仅仅依赖于图形信息，这样实现定位所需的定位块的数量得到显著降低。因此，在点阵码能够实现的编码数量也具有很大的提升。而且在一些方式中，可以采用辅助块提高识别的准确性，并且可以提供很强的扩展性。此外，以交织进行编码还可以减少规律重复，提升印刷成品的视觉效果，并且还可以用来提升识别稳定性。

如本领域技术人员将容易理解的，本公开的点阵码可以被印刷至或打印至物体表面上，以便于通过诸如点读笔的识读装置来对数据信息进行识读。这样，本公开的点阵码可以以印刷制品或打印制品而呈现。作为典型示例，这样的物体例如可以为纸张。

图13示出了根据本公开的可以用于印刷或打印点阵码的编码装置200的示意图。如图13所示，该点阵码的编码装置200例如可以至少包括处理设备210和印刷设备或打印机220，该处理设备210可以按照如前所述的方法，通过印刷设备或打印机220可以在物体表面230上印刷或打印描述的点阵码。

此外，尽管上面使用了印刷设备或打印机220。还将会理解，本公开的点阵码也可以通过显示器件来呈现。例如，该显示器件包括各种器件的显示器，该各种器件包括但不限于手机、电视、台式机、笔记本和个人数字助理等。

下面将进一步介绍本公开的点阵码的识读方法和识读装置。

图14示出了根据本公开的示例实施例的点阵码的识读方法300的示例流程图。

在框310，获取所述点阵码的图像。该操作例如可以通过光学成像装置来获取。在一些实施例中，可以使用不可见光(例如，红外光)来对物品表面上的点阵码进行成像。以不可见光进行成像，可以避免对例如操作者或阅读者的干扰。如前所述，该点阵码至少包括编码块110，其中编码块110至少具有用于指示所述编码块110的方位的定位块10和用于存储数据信息的内容块30。

在框320，可以通过识别图像中距离最近的两个微图像单元来识别所述编码块中的定位块的特征标记。

这里，需要说明的是，尽管在前面的实施例中，本公开使用了定位块10中的至少两个微图像单元11、12之间的距离小于内容块30中的任何两个微图像单元之间的距离，来作为所述定位块10的特征标记。但是，在其他实施例中，定位块10也可以进一步基于其他的信息，例如通过特定的形状、其他编码块内的定位块位置关系等来作为定位块的附加标记。因此，在这些其他实施例中，也可以进一步基于这些其他的特定标记来识别定位块。

在框330，基于所述特征标记，识别所述点阵码中的定位块。如前所述的，由于点阵码具有特定于定位块的特征标记，因此可以容易地基于该特征标记来容易识别出定位块。

在框340，至少基于定位块10，确定编码块110的方位。

将会理解，定位块10可以借助于其自身的形状和结构、和/或所填充的微图像单元的布局、或者进一步基于与相邻编码块的定位块的微图像单元的布局来指示编码块的方位。因此，可以很容易地借助于定位块10来确定编码块110的方位。

在一些其他实施例中，还可以借助于其他的辅助块来(例如，本公开的第一辅助块21、第二辅助块22和第三辅助块23中的至少一个)来帮助定位块10进行定位功能。此外，甚至在又一些实施例中，还可附加地，能借助于编码块的邻接编码块中的定位块来确定编码块的方位。借助于这些附加的信息来辅助编码块的方位确定，可以促进编码块的定位，提高编码块的定位精确度。

在框350，至少基于所确定的所述编码块110的方位，确定编码块110的内容块30。将会理解，一旦定位编码块110的方位，就可以基于预定的编码块尺寸大小，很容易地确定编码块的内容块30的范围。

在框360，从内容块30中读取数据信息。这些数据信息可以作为索引信息以用于调用存储器中相关联的文件(例如，音频文件)，以例如实现对应音频的播放。

附加地，或者替换地，在还利用编码块110中的至少一个辅助块来指示联合编码的实施例中，方法300还可以进一步包括以下操作：

在框370，识别编码块中的至少一个辅助块，以确定所述编码块是否与相应方位的邻接编码块进行联合编码，其中所述至少一个辅助块内的微图像单元的填充状况适于指示编码块是否与所述邻接编码块进行联合编码。

一旦确定邻接的编码块需要与编码块进行联合编码，那么就在框380执行以下操作：响应于确定编码块110与所述邻接编码块进行了联合编码，将编码块110中的内容块和邻接编码块中的内容块进行联合读取和解码，以读出联合编码的编码块所对应的数据信息。

也就是说，可以借助于至少一个辅助块来指示编码块是否与其邻接编码块进行联合编码。因而，通过联合编码，可以使得点阵码所能支持的编码数量可以得到显著扩展，并提供了编码的灵活性。

图15示出了根据本公开的示例实施例的点阵码的识读装置400的示意图。

如图15所示，该识读装置400可以至少包括存储器410、处理器420和光学成像单元430，其中存储器410与处理器420耦接，处理器420与光学成像单元430耦接。光学成像单元430可以通过例如光学的方式获取点阵码的图像。光学成像单元430可以将获取的点阵码的图像信息发送给处理器420以供处理。存储器410可以存储相应的音频/视频数据，以及音频/视频数据与编码数据的对应关系。在处理器420确定了编码数据后，可以基于该对应关系，进一步确定对应的视频/音频数据，并向用户输出，例如播放音频。在存储器中可以存储一个或多个程序指令，所述程序指令致使处理器420执行例如参考图14所述的点阵码图像的识别操作。所述程序指令也可以预先固化在处理器420中，而不是存储在存储器410中。这个可以在实际实现中根据需要来设计。

需要说明的是，在上文中参考图13至图15简要描述了用于点阵码的编码装置、识读方法和识读装置。关于点阵码编码和识别相关的内容已经结合图2-图12进行了详细描述，因此关于图13至图15中的更详细的信息或者更多的其他内容，可以参考图2至图12的描述。

需要说明的是，在上文中描述了本发明相对于现有技术的多个改进之处，例如，利用微图像单元的距离信息来作为定位块的特征标记，采用辅助块来辅助编码块的方位的确定，利用辅助块来支持多个编码块的联合编码、利用相邻编码块中的定位块来辅助编码块的定位，定位块采用交织编码的方式等，这些改进之处可以组合的方式中实现以相对于现有技术提供改进和有益之处，也可以单独使用或者以其他组合实现，以对现有技术的方案进行改进，提供有益之处。

虽然已经在附图和前述描述中详细说明和描述了本发明但这些说明和描述应被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所请求保护的发明中，通过研究附图、公开和所附权利要求可以理解并且实践所公开的实施例的其它变型。

仅作为示例，本公开还可以至少涵盖以下的实施例及其变型。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其它元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可以满足在权利要求中阐述的多个项目的功能。仅在互不相同的实施例或从属权利要求中记载某些特征的仅有事实，并不意味着不能有利地使用这些特征的组合。在不脱离本申请的精神和范围的情况下，本申请的保护范围涵盖在各个实施例或从属权利要求中记载的各个特征任何可能组合。

在权利要求中的任何参考标记不应被理解为限制本发明的范围。

Claims (10)

1.一种点阵码(100)的编码方法，其中所述点阵码(100)包括至少一个编码块(110)，所述编码块(110)包括排列成二维阵列的多个虚拟编码格(101)，所述方法包括：

通过在所述多个虚拟编码格(101)所限定的编码区域内选择性地填充微图像单元，来形成所述编码块(110)，其中所述编码块(110)至少具有用于指示所述编码块(110)的方位的定位块(10)和用于存储数据信息的内容块(30)；

其中所述定位块(10)中的至少两个微图像单元(11、12)之间的距离被形成为小于所述内容块(30)中的任何两个微图像单元之间的距离，以作为所述定位块(10)的特征标记。

2.根据权利要求1所述的编码方法，其中所述编码块(110)还包括至少一个辅助块(20)，所述至少一个辅助块(20)相对于所述定位块(10)处于预定方位，用于辅助指示所述编码块(110)的方位。

3.根据权利要求1所述的编码方法，其中所述编码块(110)还包括至少一个辅助块(20)，所述至少一个辅助块(20)内的微图像单元的填充状况适于指示所述编码块(110)是否与邻接编码块进行联合编码。

4.根据权利要求3所述的编码方法，其中所述至少一个辅助块(20)包括第一辅助块(21)、第二辅助块(22)和第三辅助块(23)，并且所述第一辅助块(21)、第二辅助块(22)和第三辅助块(23)在各自相应的虚拟编码格内的微图像单元的填充状况分别用于指示在所述编码块(110)的3个不同的方位上是否存在与所述编码块(110)联合编码的邻接编码块。

5.根据权利要求4所述的编码方法，其中所述第一辅助块(21)、第二辅助块(22)和第三辅助块(23)相对于所述定位块(10)在所述编码块中分别处于3个不同的方位，并其中所述第一辅助块(21)形成在所述编码块(110)的对角线上或其附近。

6.根据权利要求4所述的编码方法，其中所述第一辅助块(21)、第二辅助块(22)和第三辅助块(23)的所述填充状况分别通过在各自的虚拟编码格内的中心处选择性地填充微图像单元来产生。

7.一种点阵码的编码装置(200)，包括：

处理设备(210)；以及

印刷设备或打印机(220)；

所述处理设备被布置为根据权利要求1-6所述的编码方法通过所述印刷设备或打印机在物体表面上印刷或打印所述点阵码。

8.一种点阵码的识读方法，包括：

获取所述点阵码的图像，其中所述点阵码(100)包括至少一个编码块(110)，其中所述编码块(110)至少具有用于指示所述编码块(110)的方位的定位块(10)和用于存储数据信息的内容块(30)；

通过识别所述图像中距离最近的两个微图像单元来识别所述编码中的所述定位块的特征标记；

基于所述特征标记，识别所述点阵码中的所述定位块(10)；

至少基于所述定位块(10)，确定所述编码块(110)的方位；

至少基于所确定的所述编码块(110)的方位，确定所述编码块(110)的所述内容块(30)；以及

从所述内容块(30)中读取数据信息。

9.一种点阵码(100)的识读装置(400)，所述识读装置包括：

处理器(420)；以及

光学成像单元(430)，其耦接至所述处理器，并且被配置成获取所述点阵码的图像；

所述处理器被配置为执行以下操作：

接收所述点阵码的图像，其中所述点阵码(100)至少包括编码块(110)，其中所述编码块(110)至少具有用于指示所述编码块(110)的方位的定位块(10)和用于存储数据信息的内容块(30)；

通过识别所述图像中距离最近的两个微图像单元来识别所述编码块的定位块的特征标记；

基于所述特征标记，识别所述点阵码中的所述定位块(10)；

至少基于所述定位块(10)，确定所述编码块(110)的方位；

至少基于所确定的所述编码块(110)的方位，确定所述编码块(110)的所述内容块(30)；以及

从所述内容块(30)中读取数据。

10.一种印刷或打印制品，其特征在于，

所述印刷或打印制品上具有通过根据权利要求1-6中任一项所述的点阵码的编码方法所形成的点阵码。

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