DE102007006230A1

DE102007006230A1 - Farbpixel-Kodierung

Info

Publication number: DE102007006230A1
Application number: DE200710006230
Authority: DE
Inventors: Frank Weisschuh; Jabbar Wafig Karim Al Jaff
Original assignee: NANO COM Inc; nano-com Inc Newark
Current assignee: NANO-COM GMBH, 72766 REUTLINGEN, DE
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2007-02-08
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2027-02-09
Also published as: DE102007006230B4

Abstract

Ein Kennzeichnungsmittel für einen Gegenstand oder dessen Verpackung mit einem auf dem Gegenstand oder der Verpackung direkt oder mittels eines Etikettes aufgebrachten, maschinenlesbaren Code, der eine automatische Identifizierung des Gegenstands ermöglicht, insbesondere einem linearen und/oder zweidimensionalen und/oder räumlichen Barcode, ist dadurch gekennzeichnet, dass der maschinenlesbare Code eine Farbpixel-Kodierung enthält. Dadurch kann mit technisch äußerst unaufwändigen Mitteln eine erheblich größere Informationsdichte der codierten Daten erzielt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kennzeichnungsmittel für einen Gegenstand oder dessen Verpackung mit einem auf dem Gegenstand oder der Verpackung direkt oder mittels eines Etikettes aufgebrachten, maschinenlesbaren Code, der eine automatische Identifizierung des Gegenstands ermöglicht, insbesondere einem linearen und/oder 2dimensionalen und/oder räumlichen Barcode.
Derartige Kennzeichnungsmittel sind insbesondere in Form von Verpackungen oder Aufklebe-Etiketten mit aufgedrucktem Barcode bekannt und seit langem in Gebrauch.
Die Nachfrage nach Barcode-Systemen wird ständig größer, da diese Systeme für die Identifikation von Gegenständen (z. B. Medikamente, Passe etc) in vielen Bereichen der Wirtschaft und es Handels unabdingbar sind. Konventionelle Barcode-Systeme enthalten eine in einem bestimmten grafischen Format gespeicherte Identifikationsnummer, mit deren Hilfe man die gewünschten Details über diesen Gegenstand aus einer zentralen Datenbank abrufen und weiter verwenden kann. Dies bedeutet aber, dass man eine elektronische Verbindung zu dieser zentralen Datenspeicherung bereithalten muss. In vielen Fällen ist dies aus technischen und finanziellen Gründen nicht möglich. Hier erweisen sich dezentrale Systeme als wesentlich flexibler. Die wichtigste Eigenschaft dieser Systeme beruht auf der Tatsache, dass sämtliche benötigte Informationen über einen Gegenstand als grafisches Muster im Barcode gespeichert sind und durch spezielle Software gelesen werden können.
Konventionelle Barcode-Systeme beruhen auf der technisch einfach zu realisierenden Unterscheidung zwischen Schwarz und Weiß (Kontrasteffekt). Dabei werden bestimmte geometrische Muster definiert, die einzelne Informationen wie z. B. Zahlen zur Identifikation enthalten. Ein Problem stellt dabei die Auflösung dar, denn diese ist technisch begrenzt. Deshalb wächst mit erhöhten Bedarf an Speicherplatz (charakteristisch für dezentrale Speicherung von Daten) auch der Flächenbedarf. Dies führt zu unpraktisch großen Barcodes, die zum Teil keinen Platz mehr auf kleinen Gegenständen finden und somit nicht realisierbar sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein Kennzeichnungsmittel der eingangs beschriebenen Art mit technisch möglichst unaufwändigen Mitteln so zu modifizieren, dass eine erheblich größere Informationsdichte erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auf ebenso überraschend einfache wie wirkungsvolle Art und Weise dadurch gelöst, dass der maschinenlesbare Code eine Farbpixel-Kodierung enthält. Damit erhält man ein Farben-Barcode-System zur Identifikation und zur dezentralen Datenspeicherung.
Mit Hilfe von verschiedenen Farben können bei gleichem Platzbedarf wesentlich mehr Daten auf einem Barcode untergebracht werden. Dies stellt zwar auch eine erhöhte Anforderung an die technische bereitzustellende Ausrüstung für das Drucken und Lesen des Barcodes. Die IT-Branche entwickelt sich aber stetig weiter und bietet deshalb auch immer mehr technisches Know-how sowie praktikable Lösungen. Mit den vorhandenen technischen Mitteln ist die erfindungsgemäß vorgesehen Farbpixel-Kodierung bereits heute ohne Probleme realisierbar.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verwendung einer Farbpixel-Kodierung ist die überaus einfache Anpassbarkeit der hierfür erforderlichen Systeme an vorhandene technische Standards. Somit lässt sich mit Hilfe der Erfindung die Lesbarkeit der kodierten Daten ganz erheblich verbessern und damit gleichzeitig auch die nutzbaren Speicherinhalte bei gleich bleibendem Speicherplatzbedarf enorm vergrößern.
Ganz besonders bevorzugt sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmittels, bei denen die Farbpixel-Kodierung Farbabstufungen und/oder Grauwertabstufungen im Umfang von mindestens 4 bit und entsprechend 16 Farben bzw. Grauwerten, vorzugsweise von mindestens 8 bit und entsprechend 256 Farben bzw. Grauwerten aufweist.
In einer Klasse von besonders einfach an vorhandene Standards anpassbaren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmittels repräsentiert die Farbpixel-Kodierung Werte des bekannten ASCII-Codes.
Bevorzugte Weiterbildungen dieser Klasse von Ausführungsformen zeichnen sich dadurch aus, dass jedes Pixel oder eine Gruppe von Pixeln der Farbpixel-Kodierung eine Farbe oder einen Farbenbereich trägt, und dass die Farbe oder der Farbenbereich die ASCII Werte repräsentiert.
Für die praktischen Anwendungen erweist es sich als günstig, wenn die Farbe oder der Farbenbereich ein 128 bit ASCII Zeichen oder ein erweitertes 256 bit ASCII Zeichen repräsentiert.
In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt auch ein Verfahren zum Herstellen einer Kennzeichnung für einen Gegenstand oder dessen Verpackung mit einem auf dem Gegenstand oder der Verpackung direkt oder mittels eines Etikettes aufgebrachten, maschinenlesbaren Code, der eine automatische Identifizierung des Gegenstands ermöglicht, insbesondere einem linearen und/oder 2dimensionalen und/oder räumlichen Barcode, welches sich dadurch auszeichnet, dass auf eine Sichtfläche des Gegenstands, auf dessen Verpackung oder auf ein Etikett ein maschinenlesbarer Code aufgebracht wird, der eine Farbpixel-Kodierung enthält.
Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Praxis ist es vorteilhaft, wenn die Daten, die eine automatische Identifizierung des Gegenstands ermöglichen, in ein digitales Datenformat umgesetzt und zum Herstellen der Kennzeichnung mittels eines in einer Programmiersprache geschriebenen, in eine Maschinensprache übersetzten mathematischen Algorithmus aus dem digitalen Datenformat in eine Farbpixel-Kodierung umgewandelt werden.
Besonders bevorzugt ist dabei eine Verfahrensvariante, bei welcher der in eine Maschinensprache übersetzte mathematischen Algorithmus in ein von handelsüblichen Druckern lesbares Datenformat übersetzt wird.
Nützlich für die Anwendung ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher die eine automatische Identifizierung des Gegenstands ermöglichenden, digitalisierten Daten auf einem dauerhaften Datenträger oder in einer Datenbank gespeichert und zum Herstellen der Kennzeichnung aus dem dauerhaften Datenträger oder aus der Datenbank ausgelesen werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verarbeitung einer nach einem der oben beschriebenen Verfahrensvarianten hergestellten Kennzeichnung, ist dadurch gekennzeichnet, dass der eine Farbpixel-Kodierung enthaltende maschinenlesbare Code von der Sichtfläche des Gegenstands, dessen Verpackung oder einem Etikett durch ein Scanverfahren gelesen und in Form von digitalen Daten als Datei in einer Datenbank oder auf einem dauerhaften Datenträger gespeichert wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung sowie aus den Ansprüchen. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.
Für die praktische Umsetzung und Verwendung des Farben-Barcode-Systems ergeben sich folgende Teilbereiche:
Speicherung der Daten

• Wichtige Informationen über einen Gegenstand werden in ein portables Datenformat gebracht (z. B. XML)
• Die Daten werden mit Hilfe einer speziellen Software in ein farbiges Muster kodiert
• Dieses farbige Muster kann auf Etiketten oder Verpackungen gedruckt werden

Wiedererhalt der Daten

• Der Barcode wird durch einen Scanner eingelesen
• Die farbigen Informationen werden durch eine speziell entwickelte Software von potentiellen Fehlern bereinigt und dekodiert
• Die so wiedererhaltene Information kann nun beliebig weiterverarbeitet werden

Jeder dieser Teilschritte muss aufeinander abgestimmt sein, da es sonst zu Fehlern kommt, die diese Prozesskette beeinflussen können.
Es wird die Aufteilung der Barcode-Grafik in Pixel vorgeschlagen. Jedes Pixel enthält eine bestimmte Farbe, die einem Zeichen der ASCII Zeichensatzes zugeordnet ist.
Dabei kann auch eine Anhäufung von Pixeln einem einzelnen Zeichen zugeordnet sein. Es empfiehlt sich hier der 128 Bit ASCII Zeichensatz, der sämtliche lateinische Buchstaben, alle Zahlen sowie einige Sonderzeichen enthält. Für diese 128 Zeichen werden nun 128 eindeutig zugeordnete Farben benötigt. Damit ergibt sich eine Farbtiefe von 7 Bit (2⁷ = 128). Im RGB-Farbraum (R = Red, G = Green, B = Blue) werden die Farben durch R = 0 – 256, G = 0 – 256 und B = 0 – 256 ausgedrückt. Jeder der drei Farbkomponenten kann jeden Wert zwischen 0 und 256 annehmen. Dies ergibt eine Kombination von 16,7 Millionen verschieden darstellbaren Farben. Je weniger davon verwendet werden, desto höher ist die Chance einer fehlerfreien Erkennung beim Lesen des Barcodes. Außerdem kann man den Fehler noch weiter durch geeignete Auswahl von 128 Farben mit maximalem Abstand minimieren. Die Verwendung von Standard-Farbräumen ermöglicht die Erstellung des Barcodes mit handelsüblichen Druckern.
Beispiel: 256 Farben mit maximalem Farbabstand
Für die Fehlerkorrektur können verschiedene Verfahren eingeplant werden. Man kann z. B. ein angeordnetes Leerfeld einbauen, das einerseits als Zentrierung für den Lesevorgang Verwendung findet, dessen zufällige Position andrerseits versteckt Code im dokumentiert ist. Außerdem wird genug Platz für Kopf- und Fußzeile eingehalten, die wiederum Zusatzinformationen zur Fehlervermeidung enthalten können. Auch ein so genanntes Prüfbit kann in regelmäßigen Abständen die Qualität der erhaltenen Daten zusammenfassen und evaluieren.

Claims

Kennzeichnungsmittel für einen Gegenstand oder dessen Verpackung mit einem auf dem Gegenstand oder der Verpackung direkt oder mittels eines Etikettes aufgebrachten, maschinenlesbaren Code, der eine automatische Identifizierung des Gegenstands ermöglicht, insbesondere einem linearen und/oder 2dimensionalen und/oder räumlichen Barcode, dadurch gekennzeichnet, dass der maschinenlesbare Code eine Farbpixel-Kodierung enthält.
Kennzeichnungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpixel-Kodierung Farbabstufungen und/oder Grauwertabstufungen im Umfang von mindestens 4 bit und entsprechend 16 Farben bzw. Grauwerten, vorzugsweise von mindestens 8 bit und entsprechend 256 Farben bzw. Grauwerten aufweist.
Kennzeichnungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpixel-Kodierung ASCII Werte repräsentiert.
Kennzeichnungsmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Pixel oder eine Gruppe von Pixeln der Farbpixel-Kodierung eine Farbe oder einen Farbenbereich trägt, und dass die Farbe oder der Farbenbereich die ASCII Werte repräsentiert.
Kennzeichnungsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe oder der Farbenbereich ein 128 bit ASCII Zeichen oder ein erweitertes 256 bit ASCII Zeichen repräsentiert.
Verfahren zum Herstellen einer Kennzeichnung für einen Gegenstand oder dessen Verpackung mit einem auf dem Gegenstand oder der Verpackung direkt oder mittels eines Etikettes aufgebrachten, maschinenlesbaren Code, der eine automatische Identifizierung des Gegenstands ermöglicht, insbesondere einem linearen und/oder 2dimensionalen und/oder räumlichen Barcode, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Sichtfläche des Gegenstands, auf dessen Verpackung oder auf ein Etikett ein maschinenlesbarer Code aufgebracht wird, der eine Farbpixel-Kodierung enthält.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten, die eine automatische Identifizierung des Gegenstands ermöglichen, in ein digitales Datenformat umgesetzt und zum Herstellen der Kennzeichnung mittels eines in einer Programmiersprache geschriebenen, in eine Maschinensprache übersetzten mathematischen Algorithmus aus dem digitalen Datenformat in eine Farbpixel-Kodierung umgewandelt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der in eine Maschinensprache übersetzte mathematischen Algorithmus in ein von handelsüblichen Druckern lesbares Datenformat übersetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine automatische Identifizierung des Gegenstands ermöglichenden, digitalisierten Daten auf einem dauerhaften Datenträger oder in einer Datenbank gespeichert und zum Herstellen der Kennzeichnung aus dem dauerhaften Datenträger oder aus der Datenbank ausgelesen werden.
Verfahren zur Verarbeitung einer nach einem der Ansprüche 6 bis 9 hergestellten Kennzeichnung, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Farbpixel-Kodierung enthaltende maschinenlesbare Code von der Sichtfläche des Gegenstands, dessen Verpackung oder einem Etikett durch ein Scanverfahren gelesen und in Form von digitalen Daten als Datei in einer Datenbank oder auf einem dauerhaften Datenträger gespeichert wird.