CN1360709A - 编码和解码数据条上印刷数据时实现同步的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及借助于一个面传感器或行传感器在解码具有高数据密度的数据条上二维定位于数据条上的单元中的存贮信息时的同步方法,其中首先构成一个规范函数,它相对于单元位置描述传感器区域的相对位置,并且借助于可由传感器区域的传感器信号求出的边棱相对位置或单元的内部结构,这些规范函数在两个维上不断地被跟踪。本发明还涉及编码这些信息时的同步方法,其中一个二维的同步信息被合成到二维定位在数据条上并含有存贮信息的单元内部结构中。本发明还涉及一个具有检测器的装置,传感器数据被馈送给此装置并由此数据求出单元在传感器坐标系中的位置和其信息内容。

Description

编码和解码数据条上印刷数据时实现同步的方法和装置

本发明涉及编码和解码印刷衬底上的数据、尤其是具有平面存贮信息的数据条上的数据时实现同步的方法，数据可借助于一个具有线或面传感器的读出设备读出，此方法中在数据编码时合适的二维同步信息被合成到数据码中，并且在解码时同步信息被用于调整一个二维的适配同步滤波器。本发明还涉及用于实现上述方法的装置，其中可光学采集的信息在典型方式下用一个CCD-行传感器或一个CCD-图象传感器读出。

为了存贮物件上相对小的信息量，长期以来人们熟悉并流行一维结构的条形码。为了编码信息，线条和它的间距以不同的宽度印在物件上。读出设备可以接收条形模型并解码出信息。虽然条形模型覆盖一个面积，然而信息只在一维上配置。当读出设备歪斜地在条形码上扫过时线条宽度发生变化，然而，两根线条宽度的比值保持不变，从而扫描和条形模型之间的同步是简单的和人们熟悉的。然而由于相对粗糙和一维的数据结构，这种编码的数据密度仅为每平方厘米几个比特。

不常用的二维条形码包含多一些信息量。通常对于使用条形码的数据条根据应用范围采用不同的码，例如EAN。US 321 1470描述了通过加入冗余来提高数据可靠性的方法。

为了取得高数据密度，数据条由多根数据线构成并增添了用于同步的结构。WO 86/05906描述了一种这样的数据条，它具有专用的同步区，它用于将光学读出设备对准在数据线上并控制所谓的扫描-速率，当读出设备在数据条上经过时它以此速率逐行接收。在行内线性内插，则同步没有发生在此行内。在DE 4107020A1中这种同步区由计算来求值。

在EP 0670555 A1中同步区以数据条部分区域的边缘的形状出现。Cobblestone软件公司在www.paperdisk.com中说明了一种采用作为条形码的二维扩展的同步标志的方法。这样可达到在8英寸×11英寸的平板上以所谓数据流形式安置直至4兆字节这样的数据密度。

现有数据条由一定数量的数据线，即由在行和列中设置的信息点组成，其缺点是可达到的数据密度低。

其原因在于，为编码和解码存贮数据所用的方法和装置假设：数据线以及从而信息点的配置相对于传感器的分辨率是足够直线的，一个直角形设计的数据线构成的数据结构在干扰影响下至少在四角保持直的数据线，并且通过旋转操作和/或线性矫正，数据结构可重又变换回原来形状。

然而上述假设仅对相对小的信息量才良好地满足，因为这是非常困难和昂贵的：从技术上产生相对于数据点的尺寸来说长的直线，即由数据点构成的线，以及避免数据线由于诸如纸张这样的数据载体潮湿这样的干扰影响，以及在读出设备的传感器上直线地成象。

因此EP 0670555 A1建议划分数据域为许多具有各自同步边框的分区。为得到原来设计的数据结构而进行的每个由传感器采集到的分区至目标座标的变换在那里由外部通过同步边框来控制，从而变换与分区的内容无关。然而不发生在分区内部所要的内部同步。

因此现有技术仅具有小的可存贮的及可无误差阅读的以及可解码的信息密度。由此对于一定数据量所需的面积相对实际应用来说是太大了。

现有编码提高数据密度的可能方法是缩小印刷点。然而这同时带来典型的成象误差，如失真，象散，慧形象差和阴影图，如它们由平行板的反射所形成。印刷过程和成象光学系统使得同步结构对于读出设备不清晰或失真，即使用昂贵技术编码的同步也会丢失，并且解码出错并从而失效。

为了记录高数据量，技术上通常应用两个基本方法；即数据记录在带状数据载体的并行轨迹中，以及数据记录在转动的数据载体上的并行或螺旋形的轨迹上。

在上述两个方法中数据线中的一个直线排列被选择，其中在低数据密度时轨迹引导精度依赖于带和写-/读头的机械引导精度，而在高数据密度时读头跟随相应所选的数据线。由读头输出的所收集到的数据载体信息构成的信号按现有方法经历一个时间的，即一维的同步。

此同步方法是仅对时间上的一维同步设计的，当然它也涉及到几何上二维的对象。因而例如一个电视图象的同步局限于一个纯时间同步，它具有用于行和图象的时间同步脉冲。

应用现有的同步方法不可能利用由大量线或面排列的传感器单元构成的传感器，如CCD-行传感器或CCD-面传感器。因为用这些传感器时为了以数据载体传递信息到传感器上，相对多的数据被扫描，传感器必须跟踪同时成象在它上面的数据点的几何轨迹，为此需要点状而非直线的轨迹扫描。如果传感器单元不明显小于同步网栅，在此情况下丢失同步。

小的传感器单元的缺点是低的光灵敏度，传感器价格高，以及读出时的高数据量。

现有方法的缺点还在于抗污垢、磨损和数据载体变形的能力差。此外，粗糙的数据结构和同步结构可被人眼看见，在不同的应用中以及在迭加附加的可视信息时它们会有干扰作用。

决定一个二维数据条可达到的数据量的因素是其尺寸和能正确解码的数据密度。这两个值被选用得愈大，所要求的同步花费愈大和愈困难。

因此本发明的目的在于使得在一个数据条上可以有高数据密度，并且保证编码在存在明显干扰以及非线性的影响时也能无错地解码和正确同步。本发明的目的还在于可以进一步如此确定码结构的尺寸，使得光用肉眼不能看出它，并且在存贮的信息上可迭加附加的可视信息。

上述任务由解码时同步从高数据密度的数据条上借助于面传感器或行传感器读出的二维定位于数据条上的单元所存贮的信息的方法完成，其中首先构造一个规范函数，它说明传感器区域相对于单元位置的相对位置，并且此规范函数借助于可由传感器区域的传感器信号求出的相对于单元的边缘或内部结构的位置连续地在两个维上被跟踪，上述任务还由编码此信息时同步的方法完成，其中一个二维的同步信息被合成到二维定位在数据条上并包含存贮信息的单元的内部结构中，并且上述任务还由一个具有检测器的装置完成，传感器数据被送给检测器，并且它由此求出一个单元相对于传感器座标系的位置和单元的信息内容。

同步一般被理解为在两个过程之间形成相同步伐，即满足一个时间关系。从而实现同步的方法也只涉及一维，即时间。在通信技术的方法和规范应用到光领域时通常时间被一维座标替代，从而同步的概念类似地转换到形成成象规范上。

在本发明中规范是指一个座标系在另一个座标系上成象的规则。它可以是关系式，方程式，函数或算法。此技术被称为“成象规范”。为实现本发明方法，规范至算法的变换是有好处的。

由读出设备的传感器从数据条读出的信息的同步按照本发明是二维的，并且由于成象-和扫描误差以及例如由纸张构成的数据载体受潮而导致的被扫描面的变形，该同步与一个座标系有关，它很可能既不是正交的也不是分度线，也不是均匀分度的。

仅在相对小的数据密度和同步边缘所限制的数据条被读区有小的面积时才能放弃在这个区域内部的同步，即放弃内同步，这样得到的区域图象的座标系是近似直线的，并且读出的信息通过通常的座标变换被转换为相应目标座标系的原始数据。

按照本发明，在数据编码时一个合适的二维同步信息被合成到由数据确定的模型中，并且在解码时同步信息被用来控制一个二维的适配滤波器，使得具有大尺寸的，且仅具有唯一的不被同步标记中断的被读区域的数据条也能以非常高的密度被编码和无错误地解码。

这里数据条在二维上被划分为可周期重复的单元。相反，载在这些单元中的被编码的信息至少在三维上被构造，例如一维对应数据条的长度，另一维对应它的宽度，第三维对应数据条每个单元的信息深度。

特殊情况下三维的每一个可具有长度1，例如数据条仅由一行或一列组成，或者每个单元仅存贮一个比特。

根据数据条的技术特征增加其它的维是可能的。例如在多层数据条时一个维可以对应于在数据条中的深度，一个或多个维对应于用于编码而涂复在数据条上的彩色。

有优点的是可如此实现高信息密度：在一个单元中存贮多个信息比特，并且在一个单元中存贮的信息比特的每个可能组合对应于一个专门的模型。

有好处的是单元具有矩形形状并正交地相邻放置。然而它们也可有其它形状，并且例如被镶在一起成为一个数据条。单元可以由一个或多个区域组成。

在一个被旋转的座标系中，在数据条表面上没有精确已知的或至少不变的部分还被视为在轴之间还有精确已知的或至少不变的夹角，座标系必须在两个轴上随着连续进行的扫描过程不断被同步。只有这样才可能对此目标座标系不断对应数据条的一个单元的信息，此信息由用传感器获得的该单元区域的图象强度求出。

为此在本发明中一个同步的数学模型在一个适配规则的意义上连续适配地被校正，该模型描述由于诸如潮湿或光学成象错误等各种影响而非线性变形的数据条座标在目标座标系中的投影。

一个由四角网孔构成的二维网络用作这个数学模型的基本结构是有优点的，它需要相对精细的结构，即小的网孔大小，并且在此模型中在一个网孔内座标被二维线性内插。然而最好一个二维仿样函数，例如一个B-仿样函数是有好处的，它必须有明显少的支点，而且可非常好地适配于调整区段的特性。

对于每个单元仅有一个区域的情况，在本发明的一个特别的结构中其它的信息维(例如数据条的长度和宽度)中限制具有相同信息的单元的数量。

按照本发明内部二维同步在单元边缘上完成。如果在密集且正交的包中应用矩形的单元，具有不同信息的单元之间在数据条的两个维的一个、例如行方向上有一个过渡，由此过渡的位置求出配置给实际行位置的列同步信息。利用具有不同信息的单元之间在第二个维上，例如列方向上的过渡，可求出配置给实际列位置的行同步信息。

在第二维，例如列方向上限制具有相同信息的单元的数量所取得的好处是避免了在数据条上呈现的相同单元或相同的单元部份的数量大于一个可调节的数目。

存在一系列适用的方法可按照本发明被用于达到上述目的，并且它们可单个或组合选用。例如接收关于重复次数的数据，附加关于插入的同步模型的数目，这些同步模型在一行或列内部移动数据码的位置，又例如接收对一个被编码的非偶数数量的数据比特或编码进行非偶校验时的校验比特，这保证了在由数据比特和校验比特构成的码字中不是所有的比特都是0或都是1。

此外，在传真中用于压缩被传输数据量的方法也是适用于本发明的。

如果在每单元一个比特编码时不用内单元结构，则例如一个黑色单元表示0，一个白色单元表示1。读出这种数据条时本发明的二维同步可不在单元的内部结构上进行，而仅在其外边沿上以及不同彩色的单元相互碰在一起的地方进行。

这种过渡可以用于二维同步，其中具有在目标座标系意义上占优势的水平分布的过渡被用于列同步，具有占优势的垂直分布的过渡被用于行同步。同时过渡的方向可以被考虑，以考虑调节技术各步，例如编码、数据条的印刷和扫描的规定特性。在行程倾斜时印刷彩色可如此补偿：从黑到白的过渡向白色方向移动。

在传感器上由读出设备接收的一个单元可能模型的图象依赖于各种影响因素，例如单元在数据条上的位置，印刷彩色，各种数据载体材料特性，非均匀扫描或者光学系统的失真。

单元最好在其形状、位置和结构上如此设计，使其可用采用的传递技术良好而可靠地形成，并且在读出设备的传递之后尽可能好地被识别。例如在印刷时可如此得到明显的优化：所要的印刷点用一个精细的曝光网栅来形成，即印刷区由多个曝光点合成而成。从而可生成区域的内部结构，它们可均衡印刷过程的性能。此外单元也可由多个区域构成。

通过选择单元和/或单元中的区域的形状和位置，这是可能的：顾及到所要信息的编码及其解码之间这一段的技术边界条件，如演变的印刷彩色，所用光学系统清晰度差和/或这一段的环节的各向异性特性。

在印刷技术中所用的曝光器具有对其待曝光点的一个正交座标系。网栅的分辨率常为8微米，进一步的提高在进行中。在印刷数据条时不能无限制地假设如此精细的印刷点可被产生。

相应较粗的点网栅被选用于数据条是有益的。数据条上的点的形状和/或位置可以通过选择印刷点所确定的曝光器网格点和其在其座标系中的位置被构造。如果曝光器例如有8微米的网栅，则在印刷点尺寸为32微米时每个印刷点由16个曝光点合成，并且以8微米的位置分辨率定位在数据条上。

最好如此构造由单元构成的二维模型，使得人眼不能分辨它。它如此实现：在单元内部的几何结构比人眼的地点分辨率更精细，并且相邻单元的平均彩色相同。一个单元的可能信息中的每一个按照本发明对应于一个二维的特征模型。例如在每个单元对应一个比特的信息深度下，单元划分为两行，每行划分两个区域是有意义的。从16个可能的模型中有6个是一半区域黑色，例如从它们之中选出两个作为特征模型，这两个在对角线上具有两个黑色区域，并且，具有一个对角线方向的特征模型对应于值0，具有另一个对角线方向的特征模型被对应于值1。这样对应于值1的模型被其负像取代，用于被编码的值0。

这对于复杂的单元内部结构也是可能的，例如白底上的黑叉号对应值0，黑底上的白叉号对应值1。

在这种单元内部结构下，同步所需位置信息可在每单个单元时在二维上求出并被送去进行适配调整。从而同步可非常精确和牢固地实现。从而强失真也能被调整掉。也可以在一个单元具有两行、每行两个区域时4个特征模型对应于一个被编码的2比特信息，或者干脆规定6个特征模型，它们都有一半区域是黑色。它们对于人眼给出一致的无结构的灰色面积，而不依赖于被编码信息。

在大的单元信息深度的情况下，所需的不同的特征模型的数量增加，例如在每单元4比特时需16个特征模型。划分单元为6个区域是有优点的，它允许利用直至20个的特征模型，其选择准则是所有区域的一半应是黑色。如果对于单元的平均彩色的一致性要求较低，定义的特征模型中也包括仅具有2个白色区域或2个黑色区域的模型，这样得到例如32个特征模型，用它们可进行每单元5比特的编码。

在从大数量的可能的特征模型中选择使用的满足选择规定的边界条件的特征模型时，最好使用两条准则，第一条准则是尽量避免数据结构上相似的模型，第二条准则是避免光学干扰模型。

被编码的信息会使得用某些方法，尤其是有一定容差要求的方法进行解码变得困难。在NRZ-方法中相继跟随的，相同值0或1的比特数仅在恒定节拍下可无错地确定。在被编码信息的三维结构下具有相同信息的基础结构运行长度受限制是有好处的，这可改善同步和/或光学结构。而且被编码的信息会导致单纯用眼睛可识别的结构。在这种情况下用另外的基础结构替代干扰的基础结构是有好处的，所希望表示的信息被指配给另外的基础结构。

按照本发明，可通过改变印刷彩色迭加人眼可识别的图象信息，并且此变化可继续不被读出设备发现。例如如果光学读出设备利用红色窗口以及红色照明，则印刷彩色不呈现红色，而以相近的图象亮度呈现绿、黄，兰或黑色，然而不是对人眼呈现这些颜色。

在具有高数据密度的已公开的编码时，波状起伏的衬垫，变形的纸张载体和在读出设备运动时的微小不均匀性有严重影响，因为在编码上的同步丢失，以及在目标座标系中不能无填充地存贮求得的数据。然而在本发明方法中尽管有明显的波动起伏扫描过程中也可以保持同步。并且可不再需要具有用于同步的印刷模型的区域。这对于按照绘画设计的数据条尤为重要。

为了解码，数据采用一设备读出，设备的地点分辨率最好至少是人眼分辨率的二倍。读出设备的传感器具有一个地点网栅。传感器涉及一个相对于数据条运动的单元传感器，地点扫描频率在运动方向上随扫描速度变化，同时横向地点扫描频率可由传感器容差和投影数据条到传感器上的光学系统的成像误差改变。

下面借助附图和实施例说明本发明。附图中：

图1示出具有两行，每行有两个区域的一个单元的可能的编码，

图2示出具有三行，每行有两个区域的一个相同平均亮度的单元的可能的编码，

图3示出用于渗出的印刷油墨的一个单元例，

图4是用于定位图3所示单元的两个不同网栅，

图5示出用于按本发明实现码的解码处理步骤的装置的方框结构，并且

图6举例简单说明被印刷单元在传感器座标系以及在目标座标系中的表示。

图1示出编码一个具有两行，每行有两个区域的单元的所有可能的模型。如果例如给白色区域对应值0，而给黑色区域对应值1，在相应区域可能的加权情况下，分别示在相应单元下的16进制码在OH(十进制0)和FH(十进制15)之间。如果在一个这样的单元中只编码一个比特的信息，则选择例如单元6对应值0，例如单元9对应值1是有好处的，这两个单元具有相等的平均亮度，而且对于视觉判断有特别精细的结构。用一个简单的检测器，这两个单元首先相互区分开，第二步解码信息比特，并且第三步特别精确地确定该单元相对目标座标系网栅的位置，并用于同步的调整。

图2示出一个具有三行，每行有两个区域的单元的64种可能模型中的20种可能模型，它们有一半的区域为黑色。如果例如给白色区域对应值0，给黑色区域对应值1，在相应区域可能的加权情况下，分别给在相应单元下的16进制码在对应于OOH(十进制0)的00和对应于3FH(十进制63)的3F之间。如果只利用所示出的20种可能模型，则得到恒定的平均亮度。为了同步的调整，最好不用16进制码为15，2A，31和32的单元，因为在相同信息的列或行中，16进制码为15和2A的单元在垂直方向中，而16进制码为31和32的单元在水平方向中在解码时不能以网栅精度被分开。为了提高解码的可靠性，所用单元编码的选择按数据加密流行的观点，如汉明距离，或者按简单生成或有效实现检测器的观点进行。

图3示出一个单元形状或一个矩形单元的区域编码的例子，它被设计用于在印刷过程中能够阻挡渗出的印刷油墨在相邻单元中继续前进。

图4示出具有任意信息的单元的周期重复。例如纯白色的单元对应值0，部分黑色的单元对应值1。图4A示出，用图3所示单元抵抗相邻单元印刷油墨的一起渗出的可靠性在一个正交座标系中只能部分地实现，而由图4b可见，在变更座标系后渗出的油墨需走更远的路程才能与相邻单元连接。

图5简要示出用于实现上述方法的装置的主要部分。传感器1的最好是数字化的传感器数据10被送给检测器8并在那里被同步位置检测器3和模型识别4利用检测参数11处理。其中同步位置检测器3求出传感器数据10的实际位置与下一次同步位置的偏差并将它以同步钥的形式给到实际值计算器6。实际值计算器6由二维的相邻位置传感器数据的同步钥计算出可能的实际位置，并将此结果作为位置信息15给参数计算器5和向外部输出供其它应用。在模型识别4中判断是否一个特征模型给到检测器8并在必要时求出它是哪一个，并且给出相应模型钥14至比特模型排列器7，它求出输出的比特序列16。在参数计算器5中由位置信息15和当前存贮在参数存贮器2中的检测参数计算出新的检测参数12并存贮在参数存贮器2中。在那里它们被提供给检测器8用于下一循环周期。用于检测器8的参数主要考虑局部的比例变形、位移和旋转，它们也是小区域内的。位置信息15可用于确定地址，比特序列16可按此地址放入一个结果存贮器。

图6示出在传感器座标系和在目标座标系中的印刷单元的一个简单的举例表示。传感器座标系是没有普遍性限制的，在此例中被随机选作参考系。它的一维是列，图中用T-2至T+8表示，第二维是行，图中用U-2至U+8表示。相应地目标座标系有二维，用列N-1至N+9及行M-1至M+5表示。相对于传感器座标系，目标座标系既不是直线，也不是均匀地划分，它也不是正交的。相对于传感器印刷模型的表示也大大简化了。

黑色与白色之间的过渡最多在数据条上还是有清晰边棱的，但是它在传感器上的成象是不清晰的，过渡区的宽度在高数据密度时与对应于传感器座标系划分的传感器划分有相同的数量级。

如果一个行传感器被用作传感器，传感器在一个座标轴上的划分通过划分传感器的敏感面积确定，在第二个轴上例如通过相对数据条的传感器扫描速度确定，从而非恒定的扫描速度引起失真，然而它在目标座标系中一起被计算并在必要时可用于调整扫描速度。

在输出信息的座标系一它应对应于目标座标系—中，这里所示的例子如此选择一个被印刷的模型；具有座标(M，N+6)，(M+1，N+6)和(M+2，N+5)的单元应是黑色的。如图所示，例如它们呈现出在印刷过程中被印刷模型的边缘与规定的座标系的单元边界不一致。此外还出现传感器上成象的不清晰和传感器自身的地点传递函数。

在处理由传感器求出的数据—它们对应于例如对传感器座标系的每个区域由传感器给出的亮度值—时，各个区域被不同地利用。区域(T+4，U-3)不被利用，因为其位置对应目标座标系一个角；区域(T+3，U+1)和(T+4，U+1)被用于列座标N+6的同步，因为它们在目标座标系的一行内呈现出一个白-黑过渡；区域(T，U+5)和(T，U+6)被用于行座标M+2的同步，因为它们在目标座标系的一个列内呈现一个白-黑过渡；区域(T+5，U+1)被用作目标座标(M，N+6)的数据信息，因为它距离目标区域的边缘足够远；区域(T+4，U+2)和(T+4，U+3)不被利用，因为不存在可用于同步的黑-白过渡或白-黑过渡。

相应地，在目标座标系的一行内足够宽的油墨彩色过渡用于列同步，在目标座标系的一列内足够宽的油墨彩色过渡用于目标座标系的行同步，并且在目标座标系的行和列内足够宽的传感器座标系的区域被用于相应单元的数据确认。

如果以高数据密度工作，目标座标系的单元相对较小，传感器座标系的区域就更小。如果要在短时间内读出数据条上的数据，则必须以更高的频率实现，例如以每秒数百万传感器区域的读出速度进行。

在本发明方法中仅通过足够好的同步可以确定传感器区域，它们可用于同步或数据确定，例如在目标座标系一行中离单元边缘中央或单元中央最近的5个传感器区域。

考虑到相邻的单元，所考察的平均每个单元的传感器区域数还可明显减少。如果例如两个相邻单元有相同的彩色，则不存在彩色过渡。还可如此进一步降低每个单元被考察的传感器区域数：在那些其中可用于某一维-例如目标座标系的行-的同步的区域非常密集的范围中实际上只有其中少部份被用于同步。

如果传感器值—例如传感器区域的亮度—模拟地或用多于一个比特的分辨率数字地处理，由相应传感器区域亮度值构成的一个亮度过渡的座标可以不仅仅参考传感器座标系的边棱，而可以进一步被分析。相应地数据确定通过这样的的传感器区域实现，它们是不靠近单元边缘的传感器区域，具有亮度极值，即最大或最小的亮度值。

在处理二进制亮度值时，即仅有一个比特的分辨率时，亮度过渡的座标首先仅参考传感器座标系的边棱。然而也可以如此精确估计单元边界的位置：相邻的亮度过渡一起被考虑，在图6所示例中即是综合考虑过渡(T+3，U+1)-(T+4，U+1)和(T+2，U+4)-(T+3，U+4)以及(T+1，U+7)-(T+2，U+7)。相应地，数据确定可通过边界查询求出那些不靠近单元边缘的传感器区域的亮度值的平均值来实现。

已找到的传感器座标投影到所要目标座标系上的过程可以一个二维多边形网络的形式—如对于有限元方法所用的那样—用二维仿样或多维的近似方法实现。

用于存贮求出的数据所需的目标座标系的座标通常是整数。然而更精细地分辨传感器区域在目标座标系中的位置是有益的。如果用x表示在传感器座标系中的列，而用y表示在此座标系中的行，用a和b分别表示在目标座标系中的列和行，则传感器座标系到目标座标系的映射通过两个规范函数f和g及a＝f(x，y)和b＝g(x，y)实现。这些规范函数可以是多边形，多项式，参考曲线或B-仿  样函数，但也可是渐近的方法。

在采用一个行传感器时，一个传感器行的区域的亮度同时被采集并以高的频率陆续送去进行其它处理。在此情况下有好处的是开始处理一个传感器行的亮度值时由规范函数f和g构成规范函数f_y和g_y，用它们求出a＝f_y(x)和b＝g_y(x)，它们仅与一个变量x有关。

这也是有优点的：适当地考虑给规范函数f_y和g_y一个净增量计值，因为亮度值陆续到达。在相应实施规范时做以下判决：对于一个区域，值a(x，y)和b(x，y)的数字表示的各比特中的一个对于应用此区域的亮度值是否有意义，必要时还判断哪些比特是有意义的。对于前二个小数点后的比特，组合00用于边缘前面位置，组合11用于边缘后面位置，而组合01和10用于中间位置。于是例如仅仅那些具有以下条件的传感器区域被用于同步：它们在一维上处于中间位置，在另一维上处于边缘位置，具有下述条件的传感器区域被用于数据确定：它们在目标座标系的一个单元中的两个维上都处于中间位置。

如果数字信号处理器被应用，则从属于此方法的规范函数可用浮点算术或定点算术实现。有优点的是：用表格处理实现此方法中的映射过程部分。为了保持所需存贮空间尽可能地小，在存贮器上放弃不需要的或不再需要的传感器区域亮度值。从而同时也降低了处理所需要的规模。

为了容易建立开始扫描数据条的过程，映射可由合适地估计的过程参数支持。根据同步信息的地点密度，用于引导和调整映射的调节技术中的方法可被应用，如平滑，求平均值，干扰值补偿或自适应调整。

在图中作为黑色或白色示出的面积当然可以互换，黑色意味着数据条在传感器上的图象亮度低，白色意味着上述图象亮度高，这与由传感器求出的彩色谱有关。对于人眼有相同亮度作用的彩色可能由于滤光片或数据条的彩色照明而对于传感器有不同的亮度作用。

如果单元被划分为区域并填以规定的模型，有关同步的考察可扩展到单元的内部结构上。在比较一个单元和规定的可能的模型—例如以一个二维交叉相关的方式—时，具有最大一致性、对应有最大的相关系数的模型可以确定此模型所对应的多比特数据信息，它对应单元的第三维，在二维交叉相关时求出的具有最大相关系数的位置在该同步方法中被用作单元中心位置。通过从全部可能的模型中作相应选择，保证了每个单元都能用于同步。二进制的数字的或模拟的亮度值都可被应用。

如果利用二进制亮度值，所需的比较可以被直接的表读取简单地替代。这时表读取所需要的地址由在比较中被考虑的传感器座标系的区域的亮度值—即各单个比特—合成得到或者用一个算法构成，同时在此表格中相应地址下登有各种结果值，如区域的中心座标，被寻找的数据信息和/或用于评估一个正确数据的概率的质量标记。利用质量标记，对同步过程的作用可被适当地加权，并且用于检查或校正传递错误的错误校正算法可被优化。表格可以自适应地改变，例如，它可以适配于目标座标系的变化部分或数据条变化的亮度。

Claims (12)

1.借助于一个面传感器或行传感器在解码具有高数据密度的数据条上二维定位于数据条上的单元中的存贮信息时的同步方法，其特征在于，

a)构成一个规范函数，它相对单元位置描述传感器区域的相对位置；

b)借助于可由传感器区域的传感器信号求出的边棱相对位置或单元的内部结构，规范函数在两个维上不断地被跟踪。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，一个单元的信息内容由一个按照规范函数选出的传感器区域的传感器信号求出。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，一个单元的信息内容由多个按照规范函数选出的传感器区域的传感器信号求出。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，一个单元的信息内容包含多个数据比特。

5.在编码用如权利要求1所述的方法进行解码的数据条时的同步方法，其特征在于，一个二维的同步信息被合成到二维定位在数据条上并含有存贮信息的单元内部结构中。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，单元就其在数据条上的位置周期地在两个维上重复。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在两个维上具有相同信息的单元数目被限制。

8.如权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，为了表示一个由不同区域组成的单元的信息内容，应用了在单元中存在的特征模型。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，按照在相应各个模型上的平均测度，不同的特征模型具有相互相同或近似的可被人眼所察觉的特征。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，特征模型由对于传感器不同亮度的彩色构成。

11.实现权利要求1至4中任一项所述方法的装置，其特征在于，传感器数据被送给一个检测器，该检测器根据传感器数据求出一个单元相对于传感器座标系的位置及其信息内容。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，装置具有以下配置：一个可运动的，用于扫描数据条的传感器，一个用于对数据条的一行或一列的传感器座标求平均的平均值求值设备，一个用于存贮平均值的存贮器，一个用于计算后一次形成的平均值与前一次已存贮平均值之间的差值的减法器，以及一个用于调整扫描速度的调节装置，计算出的差值可馈送给此装置。

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