SIMBOLOGIAS MULTIDIMENSIONALES Y METODOS RELACIONADOS
REFERENCIA MUTUA A SOLICITUD RELACIONADA
La presente solicitud reclama prioridad de la solicitud provisional de E.U.A. No. 60/813,769, presentada el 14 de julio de 2006, el contenido de la cual se incorpora en la presente por referencia en su totalidad para todo propósito.
CAMPO TECNICO
La presente invención se refiere a métodos para codificar y decodificar información. En particular, la presente invención se refiere a la tecnología de codificación de matriz multidimensional. ! 5 ANTECEDENTES DE LA INVENCION
El trabajo moderno sobre códigos de barras comenzó en 1948. El 20 de octubre de 1949, Woodland y Silver presentaron una solicitud de 0 patente titulada "Classifying Apparatus and Method". Los inventores describieron su invención relacionándola "con la técnica de la clasificación de artículos... a través del medio de identificar patrones". El código de barras de Woodland y Silver era el símbolo de una diana, un símbolo
constituido de una serie de círculos concéntricos. Woodland y Silver describían también un patrón de líneas rectas muy similar a los actuales códigos de barras unidimensionales. La simbología estaba constituida de un patrón de cuatro líneas blancas sobre un fondo oscuro. La primera línea era una línea de datos y las posiciones de las tres líneas restantes eran fijas con respecto a la primera línea. Se codificaba la información con la presencia o ausencia de una o más de las líneas. Esto permitía 7 clasificaciones diferentes de artículos. Sin embargo, los inventores notaron que sí se añadían más líneas, se podían codificar más clasificaciones. Por ejemplo, con 10 líneas se podían codificar 1023 clasificaciones. Se expidió la solicitud de patente de Woodland y Silver el 7 de octubre de 1952 como patente de E.U.A. 2,612,994, la exposición entera de la cual se incorpora por referencia en la presente para todo propósito. No se comercializaron los códigos de barras hasta 1966. Los primeros códigos comercializados de productos fueron representados por códigos de barras de diana e incluían un conjunto de barras y espacios circulares concéntricos de anchos variables. Se reconoció pronto que la industria tendría que ponerse de acuerdo en cuanto a un esquema de codificación estándar abierto a todos los fabricantes de equipo para usar y adoptado por todos los productores y comerciantes de alimentos. En 1969, la NAFC le pidió a la Logicon, Inc. que desarrollara una propuesta de sistema de códigos de barras a nivel industrial. El resultado fueron las partes 1 y 2 del código universal de identificación de productos de abarrotes
(UGPIC) en el verano de 1970. Con base en las recomendaciones del informe de Logicon, se formó el Comité Ad Hoc de Supermercados de E.U.A. referente a un código uniforme de productos de abarrotes. Tres años más tarde, el comité recomendó la adopción del conjunto de símbolos de UPC usado todavía en los E.U.A. hoy en día. El primer intento de aplicación industrial de la identificación automática fue iniciado a finales de la década de 1950 por la Asociación del Ferrocarril Americano. En 1967, la asociación adoptó un código de barras óptico. La etiquetación de automóviles y la instalación de lectores ópticos comenzaron el 10 de octubre de 1967. Requirió 7 años antes de que el 95% de la flota fuera etiquetada. Por muchas razones, el sistema simplemente no funcionó y fue abandonado a finales de la década de 1970. Un evento importante que introdujo realmente el código de barras a aplicaciones industriales ocurrió el 1 de septiembre de 1981 cuando el Departamento de Defensa de los Estados Unidos adoptó el uso del código 39 para elaborar todos los productos vendidos por las fuerzas armadas de los Estados Unidos. Este sistema se llamó LOGMARS. Un código de barras lineal es un código binario. Las líneas y los espacios son de grosores variables y se imprimen en combinaciones diferentes. Para ser leídos ópticamente, debe haber una impresión precisa y un contraste adecuado entre las barras y los espacios. Los lectores ópticos emplean varias tecnologías y leen los códigos. Los dos más comunes son los láseres y las cámaras. Los lectores ópticos pueden ser de posición fija,
como la mayoría de los lectores ópticos de verificación en supermercados, o dispositivos manuales, usados a menudo para el levantamiento de inventarios. Debería haber (pero típicamente no hay) una distinción delineada entre el código, el cual es una estructura para la transmisión de datos, y el símbolo, la representación legible por máquina del código. El código es texto, el cual se puede traducir a una multiplicidad de idiomas, tales como inglés, francés, japonés, o símbolo. No obstante su inicio desfavorable, el código de barras se ha convertido en un éxito notable, un caballo de batalla en muchas y variadas aplicaciones. Uno de los primeros códigos de barras exitosos, el código 39 desarrollado por el Dr. David Aliáis, se usa extensamente en aplicaciones logísticas y en defensa. El código 39 está todavía en uso hoy en día, aunque es menos sofisticado que algunos de los códigos de barras más nuevos. El código 128 y el interfoliado 2 de 5 son otros códigos que alcanzaron cierto éxito en sectores especializados del mercado. La correlación entre mensajes y códigos de barra se llaman simbologia. La especificación de una simbología incluye la codificación de los únicos dígitos/caracteres del mensaje, así como los marcadores de inicio y detención a barras y espacios, el tamaño de la zona silenciosa que se requiere que esté antes y después del código de barra así como el cálculo de una suma de verificación o corrección de error. Las simbologías lineales se pueden clasificar generalmente de acuerdo con dos propiedades: (1 ) continuas o discretas y (2) de dos anchos
o de múltiples anchos. Los caracteres en simbologias continuas quedan adyacentes con un carácter que termina con un espacio y el siguiente que comienza con una barra, o viceversa. Los caracteres en las simbologias discretas comienzan y terminan con barras; se ignora el espacio entre caracteres, mientras no sea suficientemente ancho para que se vea como los extremos de código. Las barras y los espacios en las simbologias de dos anchos son anchos o estrechos; qué tan ancha es una barra ancha exactamente no tiene significado mientras uno se adhiera a los requisitos de simbología para barras anchas (usualmente dos o tres veces más anchas que una barra estrecha). Las barras y los espacios en las simbolog ias de múltiples anchos son todos múltiplos de un ancho básico llamado el módulo; la mayoría de tales códigos usa cuatro anchos de 1 , 2, 3 y 4 módulos. Las simbologias apiladas de una simbología lineal dada repetida verticalmente de manera múltiple. Hay varias simbologias bidimensionales. Las más comunes son los códigos de matriz, los cuales caracterizan módulos en forma de cuadro o de punto dispuestos sobre un patrón de rejilla. Las simbologias bidimensionales vienen también en una variedad de otros formatos visuales. A parte de patrones circulares, hay varias simbologias bidimensionales que emplean esteganografía ocultando una disposición de módulos de diferentes tamaños y formas dentro de una imagen especificada para usuarios, tales como DataGlyph, por ejemplo. La esteganografía es la técnica o la ciencia de escribir mensajes ocultos de tal manera que nadie a
parte del receptor previsto conoce la existencia del mensaje; esto está en contraste con la criptografía, en donde la existencia del mensaje mismo no está disfrazada, sino que el contenido está oscurecido. Las simbologías lineales están optimizadas para ser leídas por un lector de láser, el cual barre un haz de luz a través del código de barras en línea recta, leyendo una tajada de los patrones claros-oscuros de códigos de barra. Las simbologías apiladas están optimizadas también para la lectura con láser, el láser dando múltiples pasadas a través del código de barras. Los lectores de láser usan un espejo poligonal o un espejo montado sobre un galvanómetro para pasar un láser a través del código de barras, inicialmente solo en línea recta, pero finalmente en patrones complicados, para que el lector pueda leer códigos de barra a cualquier ángulo. Las simbologías bidimensionales no pueden ser leídas por un láser, ya que típicamente no hay un patrón de barrido que pueda abarcar el símbolo entero. De acuerdo con ello, los símbolos bidimensionales son pasados típicamente por un dispositivo de captura de cámara. En la década de 1990, algunos fabricantes de lectores de códigos de barras comenzaron a trabajar con cámaras digitales para capturar códigos de barras, tanto lineales como bidimensionales. Se ha perfeccionado esa tecnología desde entonces y ahora sobrepasa a menudo a los lectores de láser en rendimiento y confiabilidad. Más recientemente, las cámaras digitales en existencia tienen suficiente resolución para capturar códigos de barras tanto unidimensionales como bidimensionales.
Crecientemente, las compañías están tratando de incorporar software de lectores de códigos de barras en teléfonos con cámara. Sin embargo, los elementos ópticos de teléfonos con cámara no son adecuados para códigos estándar que estaban diseñados para los lectores industriales de uso determinado. Como resultado, se están diseñando nuevos códigos para teléfonos móviles. Los códigos de barras y particularmente los códigos de simbologia bidimensional están diseñados para contener datos. Los usuarios de códigos continúan requiriendo datos incrementados y los códigos que contienen esos datos necesitan proveer un incremento del volumen de datos contenidos en el código. Esta necesidad induce a aquéllos quienes suministran estos códigos a incrementar la capacidad de datos. Hay problemas técnicos fundamentales que hacen los datos incrementados de códigos tanto difíciles de crear de imprimir como difíciles de leer y extraer la información. Los niveles incrementados de datos requieren normalmente una cantidad incrementada de celdas de símbolos dentro del código para contener esos datos. Se puede lograr este incremento creando un código que use un área más grande o haciendo más pequeñas las celdas de símbolos dentro del código. Un método de proveer niveles incrementados de datos requiere normalmente un área incrementada para contener esos datos. La mayoría de los códigos de barras/puntos se imprimen sobre un sustrato. Algunos se leen también de un LCD u otros monitores de datos, tales como
pantallas de teléfonos móviles. Los resultados de imprimir o escribir un código más grande a los medios legibles son bien conocidos. Por ejemplo, los medios pueden ser pequeños, tal como una licencia de manejo, en la cual no hay disponible un área adicional para un código más grande. Asimismo, el usuario de código no desea típicamente que la atracción mercadotécnica de los medios se disminuya por algún código grande, alguna vez importuno. El tamaño físico de los medios electrónicos posiblemente no sea suficientemente grande para contener un código más grande. Un teléfono móvil es un ejemplo de una pantalla de área pequeña que posiblemente no pueda contener un código más grande. Otros métodos para incrementar la capacidad de datos tienen también resultados en la adición de símbolos, disminuyendo el tamaño de la celda de cada símbolo. En particular, es posible que los medios impresos no puedan aceptar la resolución incrementada que se requiere para desplegar símbolos más pequeños que sean legibles. La mayoría de los medios impresos tiene DPI (puntos por pulgada) o resolución limitados y no se pueden formar símbolos más pequeños suficientemente bien para que sean legibles. Así mismo, los LCD y otros medios electrónicos están incluso más limitados en DPI y tienen un número fijo de pixeles para desplegar elementos. Las celdas de códigos más pequeñas son a menudo difíciles de formar imagen correctamente en la cámara de lector. Los códigos bidimensionales son leídos típicamente por dispositivos de cámara de disposición de área, que tiene elementos
sensibles a la luz organizados en una disposición que contiene elementos en los ejes X e Y ortogonales o un motor impulsor que mueve el código bajo una sola hilera de elementos. La lectura de códigos de simbología bidimensionales de mayor densidad puede ser desafiante. Cuando se usa un código de área más grande o símbolos más pequeños pero más densos, el número de elementos de cámara que corresponde a cualquier celda particular es menor que para un código más pequeño o más denso. Mientras más elementos formen imagen de cualquier celda particular, es más probable que el código binario de celda se ha leído correctamente. El código más grande necesitará llenar más la disposición de cámara a fin de leer el código. Conforme se llena más el formador de imagen y se mueve más del centro de la disposición, el lente de cámara tiene más distorsión y por lo tanto la imagen no será tan precisa en los bordes exteriores. Puesto que el código tiene más celdas que leer, los datos totales que se analizan se hacen más grandes y requieren más tiempo con base en el número incrementado de elementos que se analizarán. Una cámara de disposición de área usada comúnmente tiene una disposición de 640 X 480 (307,200) elementos y se pueden usar típicamente para leer un código hasta con 800 bytes de datos. El código preferido para el contenido de altos datos es la simbología VSCode™ bidimensional disponible actualmente en el comercio, Beritec Inc. los símbolos VSCode™ con capacidad de 1200 bytes no leen generalmente también como los otros códigos de datos más pequeños que usan una
cámara con las características indicadas anteriormente. Se puede usar una cámara de 1 .3 megaelementos para el código de 1200 bytes, pero tiempo incrementado de carga de trabajo/tiempo de lectura usando el cuádruplo de los elementos una cámara más costosa y una menor estabilidad de imagen contribuyen en ambos casos a los desafíos en la lectura de códigos más grandes. Los códigos bidimensionales de grandes datos están alcanzando la capacidad de datos máxima práctica para la actual tecnología, si se consideran también el costo, la complejidad y la velocidad de lectura. Además, un código bidimensional de código está todavía limitado por el hecho de que cada celda dentro de la simbología está limitada por la función binaria de tener solamente celdas blancas y negras que proveen solamente 2 bits de datos por celda.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION
La presente invención provee códigos multidimensionales de simbología que usan múltiples rasgos característicos codificados en una celda de datos y métodos relacionados. Tales métodos incluyen métodos de codificar, métodos de crear y métodos de leer códigos multidimensionales de simbología que usan tales múltiples rasgos característicos. Los rasgos característicos incluyen, por ejemplo, colores, niveles de escala de grises, forma de celda, patrones dentro de una celda o cualquier agrupación perceptible por una cámara de disposición de área. El uso de más de un
rasgo característico incrementa el contenido de datos, dentro de una celda, en el múltiplo del número de rasgos característicos dentro de cada rasgo característico dividido por 2. La presente invención comprende también métodos de encontrar el código en el campo de visión, corregir el código en cuanto a distorsión óptica, corregir la salida de cámara por recalibración de rasgos característicos conocidos en una ubicación conocida y métodos de usar una cámara con área de disposición para leer tales símbolos. La presente invención provee métodos para extraer más de dos bits de datos de cada celda de símbolo sin requerir más elementos de cámara de disposición de área, complejidad de cámara, costo o tiempo para extraer datos de la celda. Es decir, la presente invención provee la capacidad de realizar el incremento de bits de datos a partir de una sola celda, creando la celda a partir de diferentes diseños y colores o combinaciones de los mismos ópticamente legibles y cualquier combinación o disposición que provea más de 2 bits de datos por celda. En un aspecto de la presente invención, se provee un símbolo multidimensional de matriz que comprende una pluralidad de celdas de datos. Por lo menos una celda de datos comprende preferiblemente múltiples rasgos característicos y cada rasgo característico representa un bit codificado de datos. Los rasgos característicos ejemplares incluyen color, nivel de la escala de grises, forma y patrón geométrico. La pluralidad de celdas de datos está dispuesta preferiblemente en un campo interno de datos y el símbolo puede comprender además opcionalmente un borde de
celdas de datos que comprenda una pluralidad de celdas de datos que rodea el campo interno de datos. Por lo menos una celda de datos del borde de celdas de datos comprende preferiblemente múltiples rasgos característicos y cada rasgo característico representa un bit codificado de datos. En otro aspecto de la presente invención, se provee un símbolo multidimensional de matriz que comprende un campo interno de datos que comprende una primera pluralidad de celdas de datos y un borde de celdas de datos que comprende una segunda pluralidad de celdas de datos. Por lo menos una celda de datos de la segunda pluralidad de celdas de datos comprende múltiples rasgos característicos y cada rasgo característico representa un bit codificado de datos. En un aspecto de la presente invención, la primera pluralidad de celdas de datos comprende celdas binarias de datos. En otro aspecto de la presente invención, se provee un método de leer un símbolo multidimensional de matriz. El método comprende los pasos de proveer un símbolo multidimensional de matriz que comprende una pluralidad de celdas de datos, en donde por lo menos una celda de datos comprende múltiples rasgos característicos y cada rasgo característico representa un bit codificado de datos, identificar cada rasgo característico de cada celda de datos y decodificar los datos representados por cada rasgo característico. La pluralidad de celdas de datos del símbolo multidimensional está dispuesta preferiblemente en un campo interno de
datos y el símbolo comprende preferiblemente además un borde de celdas de datos que comprende una pluralidad de celdas de datos que rodean el campo interno de datos. Otro aspecto de la presente invención comprende ubicar el símbolo, identificando por lo menos una porción del borde de celdas de datos. Todavía otro aspecto de la presente invención comprende orientar el símbolo, identificando por lo menos una porción del borde de celdas de datos. En otro aspecto de la presente invención, se provee un método de leer un símbolo multidimensional de matriz. El método comprende los pasos de proveer un símbolo multidimensional de matriz que comprende un campo interno de datos que comprende una primera pluralidad de celdas binarías de datos y un borde de celdas de datos que comprende una segunda pluralidad de celdas de datos multidimensionales, en donde por lo menos una celda de datos de la segunda pluralidad de celdas de datos comprende múltiples rasgos característicos y cada rasgo característico representa un bit codificado de datos, decodificar datos representados por la primera pluralidad de celdas binarias de datos, identificar cada rasgo característico de cada celda de datos de la segunda pluralidad de celdas de datos y decodificar los datos representados por cada rasgo característico. Otro aspecto de la presente invención comprende ubicar el símbolo, identificando por lo menos una porción del borde de celdas de datos. Todavía otro aspecto de la presente invención comprende orientar el
símbolo, identificando por lo menos una porción del borde de celdas de datos. Otro aspecto de la presente invención está dirigido al uso de un método con cámara de disposición de área que puede leer códigos de acuerdo con la presente invención con capacidad incrementada, en comparación con códigos y lectores actuales que usan los únicos aspectos de los códigos de la presente invención. Los símbolos multidimensionales y los métodos de la presente invención proveen muchas ventajas con respecto a los símbolos bidimensionales convencionales. Por ejemplo, se usan típicamente bordes que ubican un símbolo en el campo de visión y para corregir resultados de rotación y oblicuidad de un lector al sustrato de código, permitiendo así la lectura de códigos o bídireccional o de orientación y comprenden típicamente una línea negra en códigos bidimensionales conocidos. Algunos aspectos de la presente invención proveen bordes con identidades novedosas y únicas, en comparación con la línea negra y proveen rasgos característicos en ubicaciones conocidas que se pueden usar para ayudar a corregir la distorsión óptica. Las marcas de temporización dentro de los símbolos de la presente invención pueden ser más fáciles de ubicar e identificar y ser más precisas, en comparación con las celdas negras únicas de las celdas de datos convencionales, proveyendo mejores ubicaciones para las celdas de símbolos, en comparación con otros códigos de simbología bidimensionales. Una estructura más compleja de información
estratificada permite codificar algoritmos con mayor seguridad, con base en la disposición de datos entre muchos rasgos característicos. Para códigos que requieren solamente 800 o 1200 bytes de información, los códigos de la presente invención pueden estar hechos, por ejemplo, con menos del 1 % del área en comparación con la construcción existente, aceptada en industria, a la vez que conserva el mismo tamaño de celda y con celdas mucho más grandes que hacen la lectura más fácil y más tolerante a errores ópticos. La velocidad de lectura para cada celda de información es mucho más rápida, porque una salida de grupos de elementos de 24 bits que corresponde a una celda puede tener, por ejemplo, hasta 256 bits de información útil, en comparación con los 2 bits de la construcción aceptada en la industria.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Los dibujos adjuntos, los cuales se incorporan en esta solicitud y constituyen parte de la misma, ilustran varios aspectos de la invención y junto con la descripción de las modalidades sirven para explicar los principios de la invención. Una breve descripción de los dibujos es como sigue: la figura 1 es un símbolo bidimensional ejemplar mostrado sobre un sustrato y que muestra en particular un campo interno de datos del símbolo que comprende una pluralidad de celdas de datos;
la figura 2 es una vista esquemática de un símbolo ejemplar de matriz multidimensional de acuerdo con la presente invención; la figura 3 es una vista esquemática de celdas de datos ejemplares, cada una teniendo diferente color que se puede usar en un símbolo multidimensional de matriz de acuerdo con la presente invención; la figura 4 es una vista esquemática de celdas de datos ejemplares, que tiene diferente nivel de escalas de grises que se puede usar en un símbolo multidimensional de matriz de acuerdo con la presente invención; la figura 5 es una vista esquemática de celdas de datos ejemplares, cada una teniendo diferente forma que se puede usar en un símbolo multidimensional de matriz de acuerdo con la presente invención; la figura 6 es una vista esquemática de celdas de datos ejemplares, cada una teniendo diferente patrón geométrico que se puede usar en un símbolo multidimensional de matriz de acuerdo con la presente invención.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
Las simbologías de área son bien conocidas, tales como las que se describen en la patente de E.U.A. No. 5,612,524, la patente de E.U.A. No. 4,972,475 y la patente de E.U.A. No. 4,924,078, las exposiciones enteras de las cuales se incorporan en la presente por referencia para todo
propósito. Un símbolo 10 típico de tal simbología de área está ¡lustrado en la figura 1 . Generalmente, el símbolo 10 incluye un campo interno de datos 12 con celdas de datos internas 14 dispuestas en una matriz, campo de datos 12 y celdas de datos 14 que son preferiblemente rectangulares, como se ¡lustra , aunque se contemplan otras formas. Como se muestra, el campo interno de datos 12 tiene ciertas celdas de datos 14 que están "encendidas" y ciertas celdas de datos 14 que están "apagadas". Como se muestra, las celdas "encendidas" son negras (las celdas están designadas con los números de referencia 16, 18, 20 y 22), mientras que las celdas "apagadas" son blancas (las celdas restantes del campo interno de datos 12). Se usan tales designaciones de encendidas y apagadas en la decodificación de un símbolo, tal como el símbolo 10. Se entiende que se puede usar cualquier designación binaria para diferenciar entre celdas de datos 14 que incluyen encendida y apagada, 0 y 1 , así como negra y blanca. Como se ¡lustra, el campo interno de datos 12 está rodeado preferiblemente por un borde de celdas de datos de orientación y/o temporización 24, que se usa típicamente para temporizar y la orientación de símbolo. El borde está formado típicamente de celdas de datos "encendidas", como se ilustra. Un campo de datos extemo 26 que rodea el borde 24 puede estar provisto, el cual puede incluir celdas de datos externas (no mostradas) para proveer información adicional sobre orientación, temporización o identificación de símbolo. Preferiblemente, el rodeo del borde 24 o el campo de datos externo 26, si se provee, es una
zona silenciosa equivalente a los uno o más anillos rectilíneos concéntricos de celdas de datos "apagadas" que rodea el patrón más externo de las celdas "encendidas". El número requerido de anillos rectilíneos concéntricos de la zona silenciosa puede estar determinado por los factores ambientales del uso de símbolos. Alternativamente, el campo de datos externo 26 puede actuar como zona silenciosa o puede estar rodeado por una zona silenciosa adicional. El símbolo 10 puede estar formado directamente sobre un sustrato 28, por ejemplo mediante la impresión o la deposición controlada de tintas u otros revestimientos, o puede estar provisto sobre una etiqueta o marbete engomado, por impresión o cualquier otra técnica adecuada y adherir luego o unir de otra manera a un sustrato. Se pueden aplicar los principios de la presente invención a cualquier símbolo de cualquier área lineal o apilada, u otra simbología, y preferiblemente aquellos símbolos formados como patrones en relieve de área, como se discute adelante. Una simbología de área, como se usa en la presente, se refiere a cualquier simbología, tales como las conocidas comercialmente con los nombres comerciales de Vericode™ o Data Matrix™ o Code One™ o similares, que emplea una matriz de celdas de datos, en lugar de una o más hileras de barras y espacios. Una simbología apilada, como se usa en la presente, se refiere a cualquier simbología, tal como PDF 417, que emplea generalmente varias hileras adyacentes de
símbolos, cada hilera teniendo varios caracteres definidos por grupos de barras y espacios de múltiples anchos. Como se usa en la presente, un símbolo significa generalmente una matriz de celdas que contiene datos codificados dentro de los rasgos característicos y la organización de celda.. Una matriz es un patrón organizado de celdas. Una celda es un solo componente en la matriz que tiene rasgos característicos que contienen datos codificados. Un rasgo característico comprende varios atributos o elementos suministrados a la estructura de celda, tal como color, escala de grises, forma, patrón o tinta óptica especial. Preferiblemente, se pueden definir los rasgos característicos en algoritmos de software como entidades separadas, impresas por impresores digitales de color como entidades separadas y/o de imagen formada por una cámara digital de color y salida como entidades separadas. Los códigos y símbolos de acuerdo con la presente invención no solamente incrementan el contenido de datos, sino que permiten practicar muchos nuevos métodos de codificar y decodificar para añadir seguridad; incrementan la corrección de datos dentro de un símbolo de celda o código; incrementan la legibilidad con la colocación conocida de tipos de rasgos característicos y elementos dentro de un tipo; y otros mejoramientos incontables que no eran posibles con las celdas de 2 bits. Haciendo referencia a la figura 2, se muestra esquemáticamente un símbolo multidimensional 30 ejemplar de acuerdo
con la presente invención. El símbolo 30 comprende un campo interno de datos 32 que comprende una matriz de celdas de datos 34 y un borde de celdas de datos de orientación y/o temporización 36 de las celdas de datos 38. Como se muestra, las celdas de datos 34 del campo interno de datos 32 comprenden celdas de datos multidimensionales, pero pueden comprender celdas binarias de datos (negras y blancas, por ejemplo). Así mismo, como se muestra, las celdas de datos 38 del borde de celdas de datos 36 comprenden celdas de datos multidimensionales, pero pueden comprender también celdas binarias de datos, si se desea. Como se usa en la presente, la celda de datos multidimensional significa una celda de datos que comprende múltiples rasgos característicos, cada uno representativo de un bit de datos y en donde la celda de datos se codifica con más de 2 bits de datos. Rasgos característicos ejemplares que se pueden usar con celdas de datos multidimensionales de acuerdo con la presente invención están ilustrados en las figuras 3-6 e incluyen color, nivel de escala de grises, forma y diseño geométrico. En la figura 3, se ilustran celdas de datos 40, 42, 44 y 46 ejemplares. De acuerdo con la presente invención, cada una de las celdas de datos 40, 42, 44 y 46 ilustra un rasgo característico ejemplar de color. Las celdas de datos 40, 42, 44 y 46 están ilustradas como cuadradas (otro rasgo característico de acuerdo con la presente invención), pero pueden tener cualquier forma deseada o rasgo característico adicional. De
acuerdo con un aspecto de la presente invención, la celda de datos 40 es amarilla, la celda de datos 42 es verde, la celda de dados 44 es roja y la celda de datos 46 es cian, pero se pueden usar cualesquiera colores que se deseen. En la figura 4, se ilustran celdas de datos 48, 50, 52 y 54 ejemplares. De acuerdo con la presente invención, cada una de las celdas de datos 48, 50, 52 y 54 ilustran un rasgo característico de la escala de grises. Se ilustran las celdas de datos 48, 50, 52 y 54 como cuadradas (otro rasgo característico de acuerdo con la invención) pero pueden tener cualquier forma o rasgo característico adicional que se desee. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, la celda de datos 48 es blanca y la celda de datos 54 es negra, mientras que las celdas de datos 50 y 52 tienen escalas de grises entre blanco y negro. En la figura 5, se ilustran celdas de datos 56, 58, 60 y 62 ejemplares. De acuerdo con la presente invención, cada una de las celdas 56, 58, 60 y 62 ilustra un rasgo característico de forma. Se ilustran las celdas de datos 56, 58, 60 y 62 como blancas, pero pueden tener cualquier color o rasgo característico adicional que se desee. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, la celda de datos 56 es cuadrada, la celda de datos 58 es en forma de rombo, la celda de datos 60 es circular y la celda de datos 62 es en forma de pentágono (de 5 lados). En la figura 6, las celdas de datos 64, 66, 68 y 70 ejemplares ilustran en cada caso un rasgo característico de patrón geométrico. Se ilustran las celdas de datos 64, 66, 68 y 70 con varias formas, pero pueden tener cualquier forma o rasgo característico adicional que se desee. De acuerdo
con un aspecto de la presente invención, la celda de datos 64 comprende un primer patrón genético de líneas separadas entre sí, la celda de datos 66 comprende un segundo patrón geométrico de líneas separadas entre sí, la celda de datos 68 comprende un patrón geométrico de círculos concéntricos y la celda de datos 70 comprende un tercer patrón geométrico de líneas separadas entre sí. Un símbolo multidimensional de acuerdo con la presente invención puede usar celdas de datos que comprendan cualquier combinación de rasgos característicos. Por ejemplo, si están disponibles cuatro colores diferentes, cuatro niveles de escala de grises, cuatro formas diferentes y cuatro patrones diferentes para una celda de datos, el número de bits de datos disponible por celda de datos sería 4 X 4 X 4 X 4 o 256 bits de datos por celda, en comparación con 2 bits con las celdas binarias (negra y blanca, por ejemplo). Se puede realizar la codificación de datos de acuerdo con la presente invención como se hace para las simbologías de área bien conocidas, tales como aquellas conocidas comercíalmente con los nombres comerciales de Vericode ™ o Data Matrix™ o Code One™. Se describen métodos ejemplares para codificar datos en la solicitud de patente de E.U.A., No. de serie 1 1 /121 , 762, presentada el 3 de mayo de 2005 y titulada "Methods for Encodíng and Decoding Information", la exposición entera de la cual se incorpora por referencia en la presente para todo propósito. Típicamente, en estas técnicas, se codifica la información
mediante un método apropiado que incluye codificar la información en bloques de Reed-Solomon. Se representan los datos a codificar con un código binario que forma una secuencia de códigos binarios. Se calcula un valor llamado verificación de redundancia cíclica (CRC) con base en la secuencia de códigos binarios. Se anexa la CRC a la secuencia binaria. La CRC es usada por el lector para verificar que la información decodificada sea correcta. Enseguida, el bloque de Reed-Solomon de 64 bits se produce con base en la secuencia binaria. Los códigos de Reed-Solomon permiten recuperar los datos originales incluso cuando se han dañado algunos de los datos. Los códigos de Reed-Solomon son la base de la capacidad de detección y corrección de errores (EDAC) del símbolo. Se interfolian preferiblemente los valores de bit de los códigos de bloque de manera que se distribuya el daño de región al símbolo, causado por suciedad o desgarraduras, a lo largo de diferentes bloques y será por lo tanto menos probable hacer ¡legible al símbolo. Se genera luego una matriz de datos que contiene una pluralidad de celdas de datos, a partir de la información codificada. Enseguida, se convierte la matriz de datos en una imagen de mapa de bits, en forma de símbolo, y se imprime la imagen en un objeto, etiqueta, caja, etc. Por ejemplo, algunos símbolos de ese tipo son ahora de uso común en varias aplicaciones, tales como control de inventario, punto de identificación de ventas o sistemas logísticos de rastreo. Se pueden organizar también las celdas en grupos por conveniencia. Por ejemplo, se pueden usar dos organizaciones diferentes
dentro de un solo código. La primera área está en una o más esquinas del símbolo y se llama el bloque descriptor. El bloque descriptor está formado de 2X2 bloques de celda y está organizado en bloques de 3X3 para un total de 72 bits de datos. Este campo puede alojar información acerca del código, tal como el número de celdas en el eje X e Y, un número de CRC o la identidad de clave de incriptación usada para el código. Se organizan las celdas de datos como 3X3 bloques de celda. El número total de bloques de datos se puede calcular multiplicando el recuento de celdas en el eje X por el Y y dividiendo por nueve y sustrayendo 4 ó 16 para los bloques descriptores. Nótese que en el recuento total se incluyen el bloque descriptor y los bloques de datos. Tanto las celdas del eje X como las celdas del eje Y son preferiblemente divisibles por 3. Se pueden hacer símbolos de acuerdo con la presente invención, mediante cualquier técnica apropiada de impresión o formación de imagen. Usando el color como un ejemplo, cada celda comprende preferiblemente un color que puede estar definido en software muy probablemente como componentes rojo, verde y azul (RGB), pero podría estar definida también por componentes cian, magenta, amarillo y negro (CMYK) y estar en una forma que se pueda enviar a un impresor digital de color o similar. El impresor incluye preferiblemente la capacidad de imprimir esa combinación de colores, de manera que se pueda reconocer como un color separado de todo el resto que se use en la matriz. Un impresor de chorro de tinta, en el cual las gotas de color primario son muy pequeñas y
se escurren juntas, provee más combinaciones de colores perceptibles, en comparación con un impresor láser, en el cual las trazas luminosas son más grandes y se asientan precisamente una encima de otra. Se pueden usar técnicas similares para escala de grises, forma y patrón geométrico de acuerdo con la presente invención. Otro rasgo característico en la impresión del código es el uso de colores de procedimiento, en los cuales la estratificación de colores transparentes permite ver todos los rasgos característicos. La mayoría de los tipos comunes de impresor, tales como láser o chorro de tinta , usan colores transparentes. Para leer un símbolo de acuerdo con la presente invención, se localiza el símbolo en el campo de visión, se identifican las cuatro esquinas para determinar la rotación y la oblicuidad, se ajusta de nuevo la matriz para que sea un rectángulo o por lo menos líneas horizontales y verticales trazadas (con base en el número de celdas horizontales y verticales) que se ajusten para la rotación y la oblicuidad y el cruce de cada par de líneas, en donde se deba localizar una celda. Típicamente, el análisis comenzará con lo que se cree que es el pixel más central y se le da peso a ese pixel que se mueve hacia fuera y que reduce el multiplicador que forma un promedio, mientras se mueve del centro. Cuando se identifican pixeles que están muy lejanos en cuanto a color del promedio, se rechazan o no se promedian. Cuando se alcanza un límite predeterminado ya sea con la matriz o los pixeles rechazados, el
promedio es el componente de color y escala de grises. La forma está determinada mirando los pixeles de color comparados con los pixeles rechazados, buscando una forma con base en el patrón. Los patrones dentro de una celda podrían ser círculos que radian del centro, cuadrados que radian del centro, triángulos que radian del centro y otras disposiciones geométricas que proveen diferentes signaturas, cuando se aplican transformadas a los datos procedentes de la matriz. Los códigos impresos y cámaras típicos varían de un código o cámara al siguiente o con el tiempo, de manera que se provee un método de ajustar una cámara para reconocer cada rasgo característico en el momento de leer el símbolo, de acuerdo con la presente invención. Se establece preferiblemente el borde en una disposición conocida de celdas (preferiblemente más grande que las celdas de la matriz) para proveer al software de lectura de códigos un ejemplo de cada rasgo característico para recalibrar el algoritmo de software, de manera que los datos correctos sean la salida para cada rasgo característico en la matriz. El borde puede usar también rasgos característicos adicionales para realzar la determinación de rotación y oblicuidad. Por ejemplo, se puede colocar una celda grande de cada color primario y negro en las cuatro esquinas. El patrón de las celdas grandes identifica la orientación, mientras que la forma exacta de la celda grande será un indicador de oblicuidad. Si se añaden datos de forma de celdas de cuatro esquinas a los datos de las celdas de borde, se determina cada una en una ubicación conocida en donde se determina y se añade la
alineación a la oblicuidad encontrada al ver las cuatro esquinas, la información combinada provee una imagen más precisa de oblicuidad no balanceada, tal como montaje de lente en tubo, en donde la parte media de los cuatro lados del símbolo se redondea hacia fuera, y problemas trapeciales, en donde el lente no es cuadrado con el símbolo que no se ve o corrige, simplemente mirando en las puntas de esquina mismas. Celdas variables en ubicaciones conocidas en el borde pueden tener también información acerca del símbolo, tal como el número de celdas en cada eje, en donde ubicar el bloque descriptor, un código de incriptación y similar. Las cámaras convencionales de disposición de área tienen rasgos característicos únicos que se pueden utilizar para distinguir más del rasgo característico único de ser blanco o negro. Una cámara típica da salida a 24 bits de información por cada elemento. Se usan normalmente 8 bits para la escala de grises del elemento y se dividen los 16 bits restantes entre los tres colores primarios de rojo, verde y azul (RGB) o los colores complementarios de cían, magenta, amarillo (y negro) (CMYK). Un aspecto de la presente invención incluye usar de uno a varios diferentes métodos o diseños que permiten extraer información estratificada de una sola celda. Los métodos conocidos usan solamente dos bits de bits de datos (blanco y negro) de cada elemento, mientras que hay disponibles típicamente 24 bits o a lo mucho algún subconjunto de 4 u 8 colores. Los códigos de acuerdo con la presente invención usan más de 2 bits de datos de cada elemento. Una celda de acuerdo con la presente invención puede estar constituida de
varios colores que podrían incluir los colores primarios y otros colores, usando combinaciones de colores primarios transparentes. Cada color dentro de una celda puede tener niveles variables de escala de grises que se diferencien de cada color por el múltiplo del número de niveles de elementos de la escala de grises dentro del rasgo característico de la escala de grises. Se puede designar cada celda como una forma diferente, tal como un cuadrado, un rombo, un círculo u otras formas que son distinguidas fácilmente por una exposición de elementos de cámara. Dentro de una celda se pueden crear varios patrones que provean una respuesta diferente, cuando se analiza con transformadas conocidas en el análisis óptico, usando una disposición de elementos de cámara. Para códigos impresos, se pueden usar tintas con otras características, tales como infrarrojo, UV, emisión de radiación fluorescente, etc., así como los colores, escala de grises, forma o patrón para inducir una respuesta de un elemento de cámara u otro dispositivo que se pueda reconocer por diferenciación de los otros rasgos característicos. Se pueden usar celdas de símbolo con diferentes rasgos característicos, para identificar con mayor precisión una celda y su ubicación exacta. Las celdas negras se pueden convertir al mismo color (suponiendo una imagen de dos colores - blanco y negro), como artefactos no deseados en el área de código y son difíciles de distinguir de buenas celdas o los bordes de buenas celdas, mientras que es menos probable que las celdas de color figuren en el ruido de fondo.
Otro aspecto de la presente invención es colocar en cada código todos los rasgos característicos usados para el código en ubicaciones conocidas para recalibrar la cámara para el código a leer. La colocación redundante de rasgos característicos ayuda a eliminar problemas causados por el daño a algunos de los rasgos característicos de calibración y ayudan a promediar la calibración a través de muchas entradas. Las marcas de temporización en el código pueden estar constituidas también de diferentes rasgos característicos que proveen información adicional en cuanto a ubicaciones de celdas o se pueden usar también para codificación y decodificación añadida de símbolos. Se pueden colocar rasgos característicos de calibración, por ejemplo, en cuatro bordes de un símbolo para establecer los valores de color, los valores de escala de grises, la signatura de forma, la signatura de transformada y cualesquiera otros rasgos característicos que se usen, y se puede usar el valor o la signatura que proveen, para calibrar más precisamente los valores de lectura de celda. Un análisis de cuatro bordes de rasgos característicos puede mostrar también diferencias entre rasgos característicos conocidos en posiciones comparativas, permitiendo la corrección de problemas de rotación, oblicuidad e iluminación, con base en los datos comparativos. Puesto que un borde puede tener diferentes elementos en ubicaciones conocidas, la ubicación del código en el campo de visión se hace más precisa y confiable. Se pueden usar celdas de temporización con diferentes rasgos característicos para identificar más precisamente marcas de
temporizacion y su ubicación exacta. Actualmente, las celdas negras son del mismo color (suponiendo una imagen de dos colores - blanco y negro) como artefactos deseados en el área de código y son difíciles de distinguir de las celdas buenas. Aunque se da un borde como ejemplo, se podrían utilizar muchos esquemas para localizar los rasgos característicos de calibración, tales como un apilamiento de los rasgos característicos en un borde, la ubicación de los rasgos característicos en áreas de casilla en las cuatro esquinas del código y muchos otros métodos de acuerdo con estos aspectos de la presente invención. Otro rasgo característico de la presente invención es la utilización de una cámara de área de disposición que puede leer códigos multidimensionales de simbologia de la presente invención. Aunque el hardware de cámara usado puede ser típico de CCD, CMOS u otras tecnologías vendidas en el mercado hoy en día, se optimizan preferiblemente ajustes de cámara, firmware, software, circuitos excitadores y otros métodos de control para leer códigos multidimensionales de simbologia de la presente invención que usan preferiblemente uno o más de los rasgos característicos descritos en la presente. Se ha descrito ahora la presente invención con referencia a varias modalidades de la misma. La exposición entera de cualquier patente o solicitud de patente identificada en la presente se incorpora por este medio por referencia. La descripción detallada y los ejemplos precedentes han sido dados por claridad de entendimiento solamente. No se deben
entender limitaciones innecesarias de los mismos. Será evidente para los expertos en la técnica que se pueden hacer muchos cambios en las modalidades escritas sin apartarse del alcance de la invención. Así , no se debe limitar el alcance de la presente invención a las estructuras descritas en la presente, sino solamente con las estructuras descritas por el lenguaje de las reivindicaciones y los equivalentes de esas estructuras.