RU2081453C1 - Scanning device which reads and decodes label and label to be read by said device - Google Patents

Scanning device which reads and decodes label and label to be read by said device Download PDF

Info

Publication number
RU2081453C1
RU2081453C1 SU4614048A RU2081453C1 RU 2081453 C1 RU2081453 C1 RU 2081453C1 SU 4614048 A SU4614048 A SU 4614048A RU 2081453 C1 RU2081453 C1 RU 2081453C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
label
polygons
hexagons
optical
information
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гордон Чэндлер Дональд
Пол Баттерман Эрик
Шах Говинд
Original Assignee
Юнайтед Парсел Сервис оф Америка, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US07/330,111 external-priority patent/US4896029A/en
Application filed by Юнайтед Парсел Сервис оф Америка, Инк. filed Critical Юнайтед Парсел Сервис оф Америка, Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2081453C1 publication Critical patent/RU2081453C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Character Input (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

FIELD: optical instruments. SUBSTANCE: label has data lattice which is shaped by manifold of polygons which encodes information and which are arranged in specific geometric structure. Said polygons are arranged in specific geometric structure and have at least two different optical characteristics. When information is encoded for label which consists of information-representing polygons, specific optical characteristics of polygons are set, polygons are arranged in given order and polygons are printed using at least two optical characteristics. When information is output, due to optical scanning of data lattice of information-representing polygons, precise optical copy of digital bit flow which conforms to optical characteristics of information-representing polygons is recorded. This optical copy is decoded and decoded bit flow is restored. Polygons are preferably hexagons. EFFECT: increased functional capabilities. 12 cl, 19 dwg

Description

Изобретение относится к устройству сканирования для декодирования оптически считываемой этикетки, содержащей закодированную информацию, включающей оптически считываемую этикетку, средства для освещения заданной зоны, через которую проводится этикетка, средства для создания оптического изображения зоны и генерирования поразрядной карты, соответствующей яркостям света, отраженного от этикетки, и возбуждения каждого пикселя средства создания изображения, средство для декодирования поразрядной карты. The invention relates to a scanning device for decoding an optically readable label containing encoded information, including an optically readable label, means for illuminating a predetermined area through which the label is passed, means for creating an optical image of the zone and generating a bit map corresponding to the brightness of the light reflected from the label, and driving each pixel of the image creating means, means for decoding the bitmap.

Товары, различные компоненты, письма, упаковки, контейнеры и вся гамма соответствующих изделий, которые перевозятся или транспортируются, часто нуждаются в идентификации информацией, относящейся к происхождению, номеру полетного рейса, назначению, названию, цене, количеству изделий и множеству других видов информации. В одних случаях, считывание кодированной информации, отпечатанной на этикетках, прикрепленных к этим изделиям, позволяет автоматизировать считывание цифр, относящихся к продаже и инвентаризацию или работу электронных кассовых аппаратов. В других случаях применения таких кодированных этикеток содержится автоматизированное слежение и сортировка почвы, пакетов, багажа и т.п. а также помещение этикеток, несущих инструкции по изготовлению на сырьевых материалах или комплектующих изделиях в процессе изготовления. Этикетки для изделий таких типов обычно помечают штриховыми кодами, одним из которых является универсальный код изделий. Известны также многочисленные другие кодовые штриховые системы. Goods, various components, letters, packaging, containers and the entire gamut of relevant products that are transported or transported often need identification with information related to origin, flight number, destination, name, price, quantity of products and many other types of information. In some cases, reading the encoded information printed on labels attached to these products allows you to automate the reading of numbers related to the sale and inventory or operation of electronic cash registers. In other cases where such coded labels are used, automated tracking and sorting of soil, bags, baggage, etc. as well as placing labels bearing instructions for the manufacture of raw materials or components in the manufacturing process. Labels for products of these types are usually marked with bar codes, one of which is a universal product code. Numerous other code bar codes are also known.

Коммерческие штриховые кодовые системы обычно испытывают недостаток, заключающийся в значительной плотности данных, которая должна приспосабливаться к настоящей и возрастающей потребности с целью кодирования все большей информации на этикетках все меньшего размера. Попытки уменьшить общий размер и расстояние между штрихами в различных кодовых системах с целью повышения плотности данных не позволили решить эту проблему: оптические считывающие устройства, имеющие значительную разрешающую способность для определения штриховых кодов, включающих в себя разнесенные на пять мил или меньше штрихи, обычно экономически не осуществимы в изготовлении, потому что малые допуски, присущие процессу печати этикеток, и усложненная оптическая аппаратура, необходимая для различения битно-штриховых кодов в этих размерах, сильно усложняют процесс. Иначе для приспособления к увеличивающимся количествам должны изготавливаться очень большие этикетки со штриховым кодом, что приведет к тому, что такие этикетки станут совершенно некомпактными для прикрепления к небольшим изделиям. Другим важным фактором является стоимость материала этикетки типа бумаги. Небольшая этикетка имеет меньшую стоимость бумаги, чем большая этикетка; эта стоимость является важным фактором при операциях большого объема. Commercial bar code systems usually suffer from a significant data density, which must adapt to the present and increasing need in order to encode more and more information on smaller and smaller labels. Attempts to reduce the total size and distance between the strokes in different code systems in order to increase the data density did not solve this problem: optical readers with significant resolution for detecting bar codes that include five mil or fewer strokes are usually not economically feasible are feasible in the manufacture, because the small tolerances inherent in the label printing process, and sophisticated optical equipment necessary to distinguish between bit-bar codes in these areas measures, greatly complicate the process. Otherwise, in order to adapt to increasing quantities, very large labels with a bar code must be produced, which will lead to such labels becoming completely non-compact for attachment to small products. Another important factor is the cost of the paper type label material. A small label has a lower paper cost than a large label; this cost is an important factor in high volume operations.

Альтернативы штриховых кодов включают в себя: круглые формы, в которых используются радиально расположенные клинообразные кодированные элементы (I),
или концентрические черные и белые двоично-кодированные кольца (2, 3, 4),
сетки из рядов и столбцов из кодированных квадратов данных или прямоугольников (5),
микроскопические пятнышки, расположенные в ячейках, образующих регулярно расположенную сетку (6),
и плотно упакованные многоцветные поля данных из точек или элементов (7).
Alternatives to barcodes include: round shapes that use radially spaced wedge-shaped coded elements (I),
or concentric black and white binary coded rings (2, 3, 4),
grids of rows and columns of coded data squares or rectangles (5),
microscopic spots located in the cells forming a regularly located grid (6),
and densely packed multicolor data fields from dots or elements (7).

Некоторые из описанных в приведенных примерах систем кодирования и другие системы кодирования, известные в технике, в первую очередь страдают от недостатка в плотности данных как в случае кодированных круговых рисунков и сеток на прямоугольных и квадратных коробках. Или же в случае сеток, составленных из микроскопических точек или многоцветных элементов, о которых говорилось выше, для таких систем требуются специальные средства ориентации и транспортировки, ограничивающие их применение только случаями с сильно управляемыми условиями считывания. Some of the coding systems described in the above examples and other coding systems known in the art suffer primarily from a lack of data density as in the case of coded circular patterns and grids on rectangular and square boxes. Or, in the case of grids composed of microscopic points or multicolor elements mentioned above, such systems require special means of orientation and transportation, limiting their use only to cases with highly controlled reading conditions.

Из-за размера и скорости современных транспортирующих систем (использующих конвейерные ленты шириной, например, в 0, 9 до 1,2 м), имеющих скорости перемещения лент, приближающиеся к 2,5 м/с или более, на которых располагают упаковки различной высоты, на которых прикреплены кодированные информационные этикетки, и потребности в использовании небольшой, недорогой компактной этикетки площадью около одного квадратного дюйма большие напряжения возникают в оптической и декодирующей системах, предназначенных для отыскания и считывания этикеток с кодированными данными на этих быстродвижущихся упаковках и т.п. изделиях. Имеются трудности в оптической развертке просто обнаруживающей изображение этикетки. Кроме того, после обнаружения или идентификации изображение этикетки должно быть точно декодировано перед следующей операцией на упаковке в конвейерной системе, часто это должно производиться за долю секунды. Эти проблемы привели к потребности в создании простого быстрого и дешевого средства сигнализации о присутствии этикетки с закодированными данными в пределах поля зрения оптического считывателя, установленного так, чтобы можно было производить развертку по всей конвейерной ленте. Это средство предпочтительно соединено с решеткой данных высокой плотности, описываемой ниже
Решетки данных, содержащие сборные мишени, известны в технике, например, это концентрические геометрические фигуры, содержащие кольца, квадраты, треугольники, шестиугольники и многочисленные их варианты (8,9).
Due to the size and speed of modern transport systems (using conveyor belts, for example, 0, 9 to 1.2 m wide), with belt speeds approaching 2.5 m / s or more, on which packages of different heights are placed on which coded information labels are affixed and the need to use a small, inexpensive compact label with an area of about one square inch, high voltages occur in optical and decoding systems designed to locate and read labels with data on these fast-moving packages, etc. products. There are difficulties in optical scanning simply detecting the image of the label. In addition, after detection or identification, the label image must be accurately decoded before the next packaging operation in the conveyor system, often this should be done in a split second. These problems have led to the need to create a simple fast and cheap means of signaling the presence of a label with encoded data within the field of view of the optical reader, which is installed so that it is possible to scan along the entire conveyor belt. This means is preferably connected to the high density data grid described below.
Data gratings containing prefabricated targets are known in the art, for example, these are concentric geometric shapes containing rings, squares, triangles, hexagons, and their many variations (8.9).

Также описано применение символов, содержащих концентрические окружности в качестве индикаторов распознавания и положения, причем эти символы прикреплены к изделиям, которые необходимо считывать оптически (10,11). Однако в этих системах использованы два различных символа для определения идентификации поля данных и его положения, за счет чего повышается сложность логической схемы необходимой для выявления символов, а также снижается емкость данных соответствующего поля данных. Также, когда используют два символа, повреждение одного создает проблемы в определении положения поля данных и для возможностей оператора восстановить информацию из поля данных. В последней системе используют отдельные метки положения и ориентации на противоположных концах дорожек данных, имеющих линейные метки кодированных данных только ограниченной емкости данных. The use of symbols containing concentric circles as indicators of recognition and position is also described, and these symbols are attached to products that need to be read optically (10, 11). However, in these systems two different symbols are used to determine the identification of the data field and its position, thereby increasing the complexity of the logic needed to identify the symbols, and also reducing the data capacity of the corresponding data field. Also, when two characters are used, damage to one creates problems in determining the position of the data field and for the operator's ability to recover information from the data field. The latter system uses separate position and orientation labels at opposite ends of the data tracks having linear encoded data labels of only limited data capacity.

Описанные выше устройства в основном применяют сканирование оптически датчиком, способным вырабатывать выходной видеосигнал, соответствующий изменению яркости света, отраженного от решетки данных и символов положения и ориентации. Выходной видеосигнал в таких системах после его квантования имеет конкретную картину битов, которая может согласовываться с заданной последовательностью битов. Однако эти системы страдают недостатком, заключающимся в том, что требуются два отдельных символа сначала для ориентации. Также из-за необходимости согласования цифрового сигнала выхода оптического датчика с заданной последовательностью битов, представляющей символы и положения, и ориентации более вероятно появление ошибочных считываний, чем в способе по изобретению и в системе по изобретению, потому что в известных системах определения этикетки обеспечивается негибкое отличие уровня распознавания сигнала мишени. The devices described above mainly use scanning optically with a sensor capable of generating an output video signal corresponding to a change in the brightness of the light reflected from the data grid and the symbols of position and orientation. After quantization, the output video signal in such systems has a specific picture of bits, which can be consistent with a given sequence of bits. However, these systems suffer from the disadvantage of requiring two separate characters first for orientation. Also, due to the need to match the digital output signal of the optical sensor with a given sequence of bits representing symbols and positions, and orientation, erroneous readings are more likely than in the method according to the invention and in the system according to the invention, because in the known label detection systems an inflexible difference is provided recognition level of the target signal.

В (1) показана круглая решетка данных, имеющая расположенную по центру мишень распознавания, содержащую последовательность концентрических окружностей. Мишень распознавания обеспечивает наличие средства отыскания круглой этикетки оптическим датчиком и определения ее геометрического центра, а значит и геометрического центра круглой решетки данных. Это производят с помощью логической схемы, производящей распознавание импульсной диаграммы, представляющей конфигурации в виде глаза быка для опознавательной мишени. Однако, что касается штриховых кодов, решетка данных имеет лишь ограниченную емкость данных и для системы требуется второй круговой процесс сканирования. За счет использования как линейного, так и кругового сканирования для системы с такой ограниченной емкостью данных может получиться нежелательная сложность системы ради незначительного увеличения емкости данных при обычных штриховых кодах. In (1), a circular data lattice is shown having a centrally located recognition target containing a sequence of concentric circles. The recognition target provides the means for finding a round label with an optical sensor and determining its geometric center, and hence the geometric center of a round data grid. This is done using a logic circuit that recognizes an impulse diagram representing bull eye configurations for an identification target. However, with regard to barcodes, the data lattice has only a limited data capacity and the system requires a second circular scanning process. Due to the use of both linear and circular scans for a system with such a limited data capacity, an undesirable system complexity can be obtained for the sake of a slight increase in data capacity with conventional barcodes.

Для увеличения емкости данных решеток данных разработаны коды, использующие множество цветовых точек с высокой плотностью (7). Однако для систем (7) требуется применение ручных оптических анализирующих устройств изображения, которые полностью неспособны производить запись и декодирование при быстром перемещении решеток данных на упаковке, транспортируемой на высокоскоростной конвейерной ленте. Аналогично, для кодирующих систем высокой плотности, в которых используются микроскопические точки кодирования данных, (6) требуется специальное транспортирующее средство, за счет чего обеспечивается, что решетка данных перемещается в заданном направлении, а не просто со случайной ориентацией, как могло бы происходить с багажом, транспортируемым на конвейерной ленте или аналогичным способом. Таким образом, кодированная этикетка должна считываться полоска за полоской с использованием линейного устройства считывания, соединенного со средством транспортирования этикетки, с целью точного декодирования информации, записанной на этикетке. Также в этом патенте показано, что положение карточки относительно датчика должно контролироваться очень тщательно, чтобы ее можно было считать. To increase the capacity of these data gratings, codes have been developed that use many color points with high density (7). However, systems (7) require the use of hand-held optical image analyzing devices that are completely unable to record and decode when the data grids are quickly moved on packaging transported on a high-speed conveyor belt. Similarly, for high-density coding systems that use microscopic data coding points, (6) a special transportation means is required, which ensures that the data lattice moves in a given direction, and not just with a random orientation, as might be the case with baggage transported on a conveyor belt or the like. Thus, the coded label must be read strip by strip using a linear reader connected to the label transport means in order to accurately decode the information recorded on the label. Also in this patent it is shown that the position of the card relative to the sensor must be monitored very carefully so that it can be read.

В технике также используются при производстве штриховых кодирующих систем многократные цвета, так чтобы можно было снять оптические проблемы при сканировании очень мелких штрихов. Штриховой код, в котором используется больше двух оптических характеристик для кодирования данных в решетке данных, например, за счет использования перемещающихся черных, серых и белых штрихов описан в (12). Однако системы описанного типа, хотя и представляют собой усовершенствование относительно известных ранее систем штрихового кода, тем не менее не могут похвастаться компактностью плотности данных описанного здесь изобретения. The technology also uses multiple colors in the manufacture of bar coding systems so that optical problems can be removed when scanning very small strokes. A bar code that uses more than two optical characteristics to encode data in a data lattice, for example, through the use of moving black, gray, and white strokes, is described in (12). However, systems of the type described, although they represent an improvement over previously known barcode systems, nevertheless, cannot boast of the compactness of the data density of the invention described here.

С точки зрения указанных недостатков известных устройств сканирования для декодирования машиночитаемой этикетки целью изобретения является создание устройства сканирования для декодирования машиночитаемой этикетки с новыми и улучшенными компактными оптически считаемыми этикетками с высокой информационной плотностью, которые могут считываться с помощью оптического датчика, когда этикетка прикреплена к багажу или иному изделию, транспортируемому высокоскоростной конвейерной системой, безотносительно ориентации багажа на ней или изменяемости высоты багажа, к которому прикреплена оптически считываемая этикетка, причем с этой системой можно было надежно декодировать этикетку даже в наклонном виде, в скрученном виде, покоробленной, частично стертой или частично разорванной, причем эта система также включает в себя возможности коррекции, так чтобы можно было восстановить неправильно считанную или пропущенную информацию и сделать это с предпочтением для кодированной информации высокого приоритета, и причем эта система, кроме того, использует относительно недорогой логической схемы. From the point of view of these disadvantages of the known scanning devices for decoding a machine-readable label, the aim of the invention is to provide a scanning device for decoding a machine-readable label with new and improved compact optically readable labels with high information density, which can be read by an optical sensor when the label is attached to the baggage or otherwise a product transported by a high-speed conveyor system, regardless of the orientation of the baggage on it or the height of the baggage to which the optically readable label is attached, and with this system it was possible to reliably decode the label even in an inclined, curled, warped, partially erased or partially torn manner, and this system also includes correction possibilities so that was to restore incorrectly read or missed information and do so with preference for high priority encoded information, and moreover, this system also uses relatively inexpensive th logic.

Другие цепи и преимущества изобретения станут очевидными из описания изобретения, которое следует далее. Other chains and advantages of the invention will become apparent from the description of the invention, which follows.

Устройство по данному изобретению состоит в устройстве сканирования для декодирования оптически считываемой этикетки, содержащее блок освещения заданной зоны прохождения этикетки, блок формирования оптического изображения заданной зоны с установленной этикеткой, создания поразрядной карты, элементы которой соответствует значениям яркостей отраженного от этикетки света, и возбуждения каждого элемента формируемого оптического изображения, а также блок декодирования поразрядной карты в электрические сигналы, связанный с выходом блока формирования оптического изображения, создания поразрядной карты и возбуждения каждого элемента, причем блок декодирования выполнен в виде последовательно связанных блока двумерного восстановления сигнала тактовой синхронизации на оптической этикетки, блока обнаружения геометрических центров закодированных многоугольников этикетки при идентификации их оптических свойств и блока декодирования многоугольников при инвертировании процесса кодирования. The device according to this invention consists in a scanning device for decoding an optically readable label, comprising a lighting unit for a given area of the label, an optical image forming unit for the specified area with the label installed, creating a bit map, the elements of which correspond to the brightness values of the light reflected from the label, and exciting each element of the formed optical image, as well as the unit for decoding the bitmap into electrical signals associated with the output of the bl the formation of an optical image, the creation of a bitwise map and excitation of each element, the decoding unit being made in the form of sequentially connected two-dimensional block of clock synchronization signal reconstruction on an optical label, a geometric center detection unit for encoded label polygons when identifying their optical properties and a polygon decoding unit when inverting the process coding.

В предпочтительном варианте реализации устройства сканирования по данному изобретению блок двумерного восстановления сигнала тактовой синхронизации выполнен в виде последовательно соединенных блока нелинейного преобразования цифровых сигналов этикетки с идентификацией переходов оптических свойств между смежными многоугольниками, блока преобразования Фурье, двумерное представление которого соответствует направлению, протяженности и яркости полученных переходов, блока фильтрации преобразованных цифровых сигналов с исключением неправильного направления и разнесением переходов оптических свойств и блока обратного преобразования Фурье, обеспечивающего восстановленный сигнал тактовой синхронизации. In a preferred embodiment of the scanning device of the present invention, the two-dimensional clock synchronization signal recovery unit is made in the form of series-connected non-linear conversion of digital label signals with identification of optical properties transitions between adjacent polygons, a Fourier transform unit whose two-dimensional representation corresponds to the direction, length and brightness of the obtained transitions filtering block of converted digital signals with an exception incorrect direction and spacing of optical property transitions and an inverse Fourier transform, which provides the reduced clock signal.

В другом предпочтительном варианте реализации устройства сканирования по данному изобретению в устройство сканирования введен блок нормализации информации изображения на этикетке до заданных уровней для каждого оптического свойства, связанный с блоком формирования оптического изображения, создания поразрядной карты и возбуждения элементов. In another preferred embodiment of the scanning device of the present invention, a unit for normalizing the image information on the label to predetermined levels for each optical property is connected to the scanning device, associated with the optical image forming unit, creating a bit map, and exciting the elements.

В одном предпочтительном варианте реализации устройства сканирования по данному изобретению в устройство сканирования введен блок изменения масштаба изображения на этикетке с одинаковым горизонтальным и вертикальным увеличением, связанный с блоком формирования оптического изображения, создания поразрядной карты и возбуждения элементов. In one preferred embodiment of the scanning device of the present invention, a scaling unit on a label with the same horizontal and vertical magnification connected to the optical image forming unit, creating a bit map and driving elements is inserted into the scanning device.

В еще другом предпочтительном варианте реализации устройства сканирования по данному изобретению в устройство сканирования введен блок пороговой обработки и построения гистограмм, представляющих оптические свойства изображения в каждом многоугольнике этикетки, связанный с блоком формирования оптического изображения, создания поразрядной карты и возбуждения элементов. In yet another preferred embodiment of the scanning device of the present invention, a threshold processing and histogram building block is introduced into the scanning device, representing the optical image properties in each polygon of the label associated with the optical image forming unit, creating a bit map and generating elements.

Сущность одного предпочтительного варианта реализации устройства сканирования по данному изобретению состоит в том, что блок обнаружения геометрических центров многоугольников этикетки выполнен с возможностью определения области с максимальной яркостью в заданной зоне восстановленного сигнала тактовой синхронизации и обеспечения непрерывного цикла поиска всего такого сигнала от области наибольшей яркости и при циклическом обходе каждой смежной области с очередной наибольшей яркостью, причем каждая из обнаруженных областей соответствует центру многоугольников. The essence of one preferred embodiment of the scanning device according to this invention is that the block detecting the geometric centers of the polygons of the label is configured to determine the region with maximum brightness in a given area of the restored clock synchronization signal and to provide a continuous search cycle for all such a signal from the region of highest brightness and at cyclic traversal of each adjacent region with the next highest brightness, with each of the detected regions corresponding etstvuet center polygons.

Сущность другого предпочтительного варианта реализации устройства сканирования по данному изобретению состоит в том, что в устройство сканирования введен блок обнаружения зоны концентрических колец оптической этикетки при корреляционной обработке оптических сигналов и сигнала заданной частоты. The essence of another preferred embodiment of the scanning device according to this invention is that a block for detecting the zone of concentric rings of the optical label is introduced into the scanning device during the correlation processing of optical signals and a signal of a given frequency.

В предпочтительном варианте реализации устройства сканирования по данному изобретению блок формирования оптического изображения, создания поразрядной карты и возбуждения элементов выполнен с возможностью фильтрации аналоговых сигналов, соответствующих значениям яркости света, при определении наличия концентрических колец и оптической этикетки в заданной зоне. In a preferred embodiment of the scanning device of the present invention, the optical image forming unit, the bitmap creation and the excitation elements are configured to filter analog signals corresponding to the light brightness values when determining the presence of concentric rings and an optical label in a given area.

Оптически считываемая этикетка по данному изобретению состоит в оптически считываемой этикетке, содержащей информационно кодированные многоугольники, причем геометрические центры смежных многоугольников расположены в вершинах заданной двумерной решетки и многоугольники имеют одно по меньшей мере из двух оптических свойств, причем многоугольники имеют три, пять или более сторон, расположены смежно или частично смежно и выполнена с концентрическими кольцами в зоне, отделенной от зоны с многоугольниками, а каждое концентрическое кольцо имеет одно по меньшей мере из двух оптических свойств в чередующейся последовательности. The optically readable label of the present invention consists of an optically readable label containing information-encoded polygons, the geometric centers of adjacent polygons being located at the vertices of a given two-dimensional lattice and the polygons having at least one of two optical properties, the polygons having three, five or more sides, located adjacent or partially adjacent and made with concentric rings in a zone separated from the zone with polygons, and each concentric ring A zo has one of at least two optical properties in an alternating sequence.

В предпочтительном варианте реализации оптически считываемой этикетки по данному изобретению многоугольники являются правильными шестиугольниками, а двумерная решетка является правильной шестиугольной решеткой. In a preferred embodiment of the optically readable label of the present invention, the polygons are regular hexagons and the two-dimensional lattice is a regular hexagonal lattice.

В другом предпочтительном варианте реализации оптически считываемой этикетки по данному изобретению концентрические кольца размещены по центру этикетки. In another preferred embodiment of the optically readable label of the present invention, concentric rings are centered on the label.

В еще другом предпочтительном варианте реализации оптически считываемой этикетки по данному изобретению оптические свойства характеризуют черный, белый и серый цвета. In yet another preferred embodiment of the optically readable label of the present invention, the optical properties are black, white, and gray.

На фиг. 1 показан вид сверху опознавательной мишени, состоящей из концентрических окружностей, в соответствии с данным изобретением; на фиг. 2 - фрагментарный вид сверху оптически считываемой этикетки, имеющей расположенные смежно шестиугольники, для кодирования данных в соответствии с данным изобретением; на фиг. 3 вид сверху собранной оптически считываемой этикетки, имеющей расположенные смежно шестиугольники, обладающие тремя оптическими характеристика, для кодирования двоичных данных и содержащие опознавательную мишень, в соответствии с данным изобретением; на фиг. 4 вид сверху скопления три на три ячейки шестиугольников, расположенных смежно, которое может служить в качестве основного блока кодирования в предпочтительном варианте изобретения; на фиг. 5 карта скопления, на которой представлена графически решетка данных, содержащая 33 ряда и 30 столбцов, образующих сетку из 11 рядов и 10 столбцов образования кодирующего блока шестиугольников в виде фигуры три на три ячейки; на фиг. 6 схематическое изображение системы настройки камеры в соответствии с изобретением, предназначенной для регулирования положения оптического датчика света в соответствии с высотой измеряемого багажа; на фиг. 7 подробное описание процесса декодирования по данному изобретению; на фиг. 8 программа структуры процесса кодирования и декодирования и поток данных; на фиг. 9 программа последовательности этапов обработки изобретения; на фиг. 10 вид сверху набора соприкасающихся правильных шестиугольников, расположенных так, что геометрические центры соседних шестиугольников лежат на вершинах шестиугольной решетки; на фиг. 11 вид сверху набора соприкасающихся неправильных шестиугольников, расположенных так, что геометрические центры соседних шестиугольников лежат на вершинах шестиугольной решетки; на фиг. 12 - вид сверху набора частично соприкасающихся многоугольников, выполненных по существу в форме шестиугольников, расположенных так, что геометрические центры соседних многоугольников лежат на вершинах шестиугольной решетки; на фиг. 13 - вид сверху набора соприкасающихся многоугольников по существу в форме шестиугольников, расположенных так, что геометрические центры соседних многоугольников лежат на вершинах шестиугольной решетки; на фиг. 14 вид сверху оптически считываемой этикетки, имеющей соприкасающиеся многоугольники по существу в форме шестиугольников, расположенные так, что геометрические центры соседних многоугольников лежат на вершинах шестиугольной решетки, и включающей в себя опознавательную мишень в соответствии с данным изобретением; на фиг. 15 вид сверху набора соприкасающихся равносторонних прямоугольников, расположенных так, что геометрические центры соседних прямоугольников лежат на вершинах шестиугольной решетки; на Фиг. 16 вид сверху набора несоприкасающихся прямоугольников, определяющих промежуточные пространства между этими прямоугольниками так, что геометрические центры соседних прямоугольников лежат на вершинах шестиугольной решетки; на Фиг. 17 вид сверху набора несоприкасающихся пятиугольников, определяющих промежуточные пространства между этими пятиугольниками так, что геометрические центры соседних пятиугольников лежат на вершинах шестиугольной решетки; на Фиг. 18 - вид сверху набора соприкасающихся квадратов, расположенных в шахматном порядке рядов и столбцов так, что геометрические центры соседних квадратов лежат на вершинах шестиугольной решетки; на фиг. 19 вид сверху набора частично соприкасающихся восьмиугольников, определяющих промежуточные пространства между многоугольниками так, что геометрические центры соседних многоугольников лежат на вершинах прямоугольной решетки. In FIG. 1 shows a top view of an identification target consisting of concentric circles in accordance with this invention; in FIG. 2 is a fragmentary plan view of an optically readable label having adjacent hexagons for encoding data in accordance with this invention; in FIG. 3 is a top view of an assembled optically readable label having adjacent hexagons having three optical characteristics for encoding binary data and containing an identification target, in accordance with this invention; in FIG. 4 is a top view of a three by three cluster of hexagons adjacent to one another, which can serve as a main coding unit in a preferred embodiment of the invention; in FIG. 5 is a cluster map, which graphically shows a data lattice containing 33 rows and 30 columns, forming a grid of 11 rows and 10 columns of the formation of the coding block of hexagons in the form of a figure three into three cells; in FIG. 6 is a schematic illustration of a camera setup system in accordance with the invention for adjusting the position of an optical light sensor in accordance with the height of the measured baggage; in FIG. 7 is a detailed description of the decoding process of the present invention; in FIG. 8 program structure of the encoding and decoding process and data stream; in FIG. 9 a program of a sequence of steps for processing an invention; in FIG. 10 is a top view of a set of adjoining regular hexagons arranged so that the geometric centers of adjacent hexagons lie on the vertices of the hexagonal lattice; in FIG. 11 is a top view of a set of adjoining irregular hexagons arranged so that the geometric centers of adjacent hexagons lie on the vertices of the hexagonal lattice; in FIG. 12 is a top view of a set of partially contacting polygons made essentially in the form of hexagons arranged so that the geometric centers of adjacent polygons lie on the vertices of the hexagonal lattice; in FIG. 13 is a plan view of a set of adjoining polygons essentially in the form of hexagons arranged so that the geometric centers of adjacent polygons lie on the vertices of the hexagonal lattice; in FIG. 14 is a plan view of an optically readable label having substantially adjacent hexagon-shaped polygons arranged so that the geometric centers of adjacent polygons lie on the vertices of the hexagonal array and includes an identification target in accordance with this invention; in FIG. 15 is a top view of a set of adjoining equilateral rectangles arranged so that the geometric centers of adjacent rectangles lie on the vertices of the hexagonal lattice; in FIG. 16 is a top view of a set of non-touching rectangles defining intermediate spaces between these rectangles so that the geometric centers of adjacent rectangles lie on the vertices of the hexagonal lattice; in FIG. 17 is a top view of a set of non-touching pentagons defining intermediate spaces between these pentagons so that the geometric centers of adjacent pentagons lie on the vertices of the hexagonal lattice; in FIG. 18 is a plan view of a set of adjoining squares staggered in rows and columns so that the geometric centers of adjacent squares lie on the vertices of the hexagonal lattice; in FIG. 19 is a top view of a set of partially touching octagons defining intermediate spaces between the polygons so that the geometric centers of adjacent polygons lie on the vertices of the rectangular lattice.

Возможность кодирования информации с помощью контрастных цветов смежных шестиугольников или "ячеек", расположенных в сотовой структуре с заданной последовательностью и решеткой, позволяет восстанавливать с помощью электрооптического датчика информацию, записанную на этикетке. The ability to encode information using contrasting colors of adjacent hexagons or "cells" located in a honeycomb structure with a given sequence and array allows you to restore information recorded on the label using an electro-optical sensor.

Многоугольные ячейки, отличные от шестиугольников, которые расположены так, что геометрические центры соседних многоугольников лежат на вершинах шестиугольной или другой заданной решетки, могут также использоваться для кодирования информации на оптически считываемой этикетке. Такие многоугольные ячейки, когда они размещены своими соответствующими центрами в определенных местах на двумерной геометрической решетке и когда кодируются в заданной последовательности путем задания различных оптических характеристик множеству таких многоугольных ячеек могут "читаться" электро-оптическим датчиком и вслед за этим декодироваться в соответствии со способом по изобретению, описываемым далее. Polygonal cells other than hexagons, which are located so that the geometric centers of adjacent polygons lie on the vertices of a hexagonal or other specified lattice, can also be used to encode information on an optically readable label. Such polygonal cells, when they are placed by their respective centers in certain places on a two-dimensional geometric lattice and when encoded in a given sequence by setting various optical characteristics to a plurality of such polygonal cells, can be “read” by an electro-optical sensor and subsequently decoded in accordance with the method of the invention described below.

Многоугольные ячейки по изобретению представляют собой информационные кодируемые блоки, сформированные за счет замкнутой ломаной линии, причем эти ячейки размещены в заданной двумерной структуре на оптически считываемой этикетке. Конфигурации этикетки, в которых используется большое разнообразие многоугольных форм, и решетки различных геометрий и так пятиугольных, шестиугольных, восьмиугольных, прямоугольных или квадратных решеток могут применяться при использовании изобретения. "Соседние" многоугольные ячейки могут быть полностью соприкасающимися, частично соприкасающимися или не соприкасающимися на оптически считываемой этикетке по изобретению. The polygonal cells of the invention are information encoded blocks formed by a closed polyline, these cells being placed in a predetermined two-dimensional structure on an optically readable label. Label configurations that utilize a wide variety of polygonal shapes, and lattices of various geometries, and so on, pentagonal, hexagonal, octagonal, rectangular or square lattices, can be applied using the invention. "Neighboring" polygonal cells can be completely in contact, partially in contact, or not in contact with the optically readable label of the invention.

"Соприкасающимися многоугольниками" являются многоугольники, расположенные так, что геометрические центры соседних многоугольников лежат на вершинах предопределенной двумерной решетки, а границы таких многоугольников соприкасаются с границами непосредственно смежных многоугольников. "Частично соприкасающимися многоугольниками" являются многоугольники, расположенные так, что геометрические центры соседних многоугольников лежат на вершинах предопределенной решетки, и эти многоугольники отделены кое-где вдоль своих соответствующих границ от других окружающих многоугольников, за счет получается множество промежуточных пространств, разбросанных среди многоугольников на оптически считываемой этикетке. "Несоприкасающимися многоугольниками" является отдельные многоугольники, расположенные так, что геометрические центры соседних многоугольников лежат на вершинах предопределенной двумерной решетки, и они не контактируют границами отдельных многоугольников и многоугольников, окружающих данный многоугольник. Кроме того, многоугольные ячейки и предопределенные двумерные сетки или решетки, на которых располагаются центры соседних многоугольников, могут быть неправильными, иметь неравноразнесенные оси, или регулярными, имеющими равноразнесенные оси в конфигурации. Такие двумерные решетки имеют оси, независимые от осей симметрии, если таковые имеются, многоугольных ячеек. “Adjacent polygons” are polygons arranged so that the geometric centers of adjacent polygons lie on the vertices of a predefined two-dimensional lattice, and the boundaries of such polygons are in contact with the boundaries of directly adjacent polygons. “Partially contacting polygons” are polygons arranged so that the geometric centers of adjacent polygons lie on the vertices of a predefined lattice, and these polygons are separated in some places along their respective boundaries from other surrounding polygons, resulting in a multitude of intermediate spaces scattered among the polygons optically readable label. “Non-touching polygons” are individual polygons arranged so that the geometric centers of adjacent polygons lie on the vertices of a predefined two-dimensional lattice and they do not contact the boundaries of individual polygons and polygons surrounding a given polygon. In addition, polygonal cells and predetermined two-dimensional grids or lattices on which the centers of adjacent polygons are located may be irregular, have unequal axes, or regular, with equally spaced axes in the configuration. Such two-dimensional lattices have axes independent of the symmetry axes, if any, of polygonal cells.

Используемые в этикетке по данному изобретению шестиугольники представляют собой определенные преимущества для кодирования информации на этикетке. Этими преимуществами являются. The hexagons used in the label of this invention represent certain advantages for encoding the information on the label. These advantages are.

(1) При данном оптическом разрешении шестиугольники могут группироваться более компактно, чем другие многоугольники. Например, при данной разрешающей способности углы квадратов рассматриваются с большим трудом, так что даже ненужная в других случаях разрешающая способность требуется для "чтения" квадратов. Окружности были бы самыми оптимальными для оптической разрешающей способности, но пространство между смежными окружностями окажется истраченным впустую и усложняется процесс обработки и печати изображения этикетки из-за необходимости придания оптической характеристики промежуткам. Шестиугольники позволяют оптимальную упаковку информации по сравнению с окружностями или другими многоугольниками, содержащими восьмиугольники, квадраты, треугольники и т.п. Квадраты и треугольники создают проблемы из-за своих острых углов. Окружности и восьмиугольники создают проблемы из-за наличия неиспользуемых промежутков между соседними окружностями или восьмиугольниками. (1) At a given optical resolution, hexagons can be grouped more compactly than other polygons. For example, for a given resolution, the angles of the squares are considered with great difficulty, so even in other cases unnecessary resolution is required to “read” the squares. Circles would be the most optimal for optical resolution, but the space between adjacent circles would be wasted and the process of processing and printing the image of the label becomes more complicated due to the need to give optical characteristics to the gaps. Hexagons allow optimal packaging of information compared to circles or other polygons containing octagons, squares, triangles, etc. Squares and triangles create problems due to their sharp angles. Circles and octagons create problems due to the presence of unused gaps between adjacent circles or octagons.

(2) Сетка из смежных шестиугольников имеет три оси. За счет применения этикетки квадратной или прямоугольной формы главная ось шестиугольника может располагаться в заданном соотношении к стороне этикетки. Это расположение главной оси шестиугольника сетка облегчает считывание данных, закодированных в шестиугольнике его отношением к этой главной оси. (2) A grid of adjacent hexagons has three axes. Through the use of square or rectangular labels, the main axis of the hexagon can be located in a predetermined ratio to the side of the label. This arrangement of the main axis of the hexagon grid makes it easier to read the data encoded in the hexagon by its relation to this main axis.

В данном применении "этикетка" включает в себя дискретную деталь с подходящей липкой обратной стороной, прикрепляющуюся к упаковке или изделию, к наружной поверхности контейнера или другого предмета, на котором оптически считываемая информация впечатывается в соответствии с данным изобретением. In this application, the “label” includes a discrete part with a suitable sticky back side, attached to the package or article, to the outer surface of the container or other object on which the optically readable information is imprinted in accordance with this invention.

В данном случае "оптически считываемая решетка данных" или "решетка данных" означает картину соприкасающихся шестиугольников или ячеек, имеющих две или более оптические характеристики для кодирования в обращаемой форме, набор данных за счет соответствующих оптических характеристик и пространственного соотношения шестиугольников относительно друг друга. Шестиугольники или многоугольники, впечатанные с содержимым этой восстанавливаемой информации, называются далее шестиугольниками или многоугольниками с "кодированной информацией" благодаря способу, которым на этикетке кодируется информация. In this case, an “optically readable data lattice” or “data lattice” means a picture of contiguous hexagons or cells having two or more optical characteristics for encoding in a reversible form, a data set due to the corresponding optical characteristics and the spatial relationship of the hexagons with respect to each other. Hexagons or polygons imprinted with the contents of this recoverable information are hereinafter referred to as hexagons or polygons with “coded information” due to the way the information is encoded on the label.

Этот рисунок соприкасающихся шестиугольников с максимальным числом границ перехода шестиугольник-шестиугольник для оптимального считывания и максимальной плотности запоминания информации называется "сотовой структурой". This pattern of contiguous hexagons with a maximum number of hexagon-hexagon transition boundaries for optimal reading and maximum information density is called a “honeycomb structure”.

Контрастирующие отражательные характеристики, используемые для отпечатывания отдельных шестиугольников или ячеек решетки данных, могут варьировать очень сильно в пределах смысла данного изобретения. В данном случае "печатание" есть нанесение материалов, имеющих заданные оптические характеристики на подложку, или изменение оптических свойств, когда используется "тепловая" печать. "Печатание" также включает в себя пропуск нанесения материала, имеющего заданную оптическую характеристику, на часть подложки, когда сама подложка имеет отличительную оптическую характеристику. The contrasting reflective characteristics used to print individual hexagons or data grid cells can vary greatly within the meaning of this invention. In this case, “printing” is the application of materials having predetermined optical characteristics on a substrate, or a change in optical properties when “thermal” printing is used. “Printing” also includes skipping the application of a material having a predetermined optical characteristic onto a portion of the substrate when the substrate itself has a distinctive optical characteristic.

Например, при печати шестиугольных ячеек черным и белым цветом, если подложка является белой, то на самом деле должны отпечатываться лишь черные ячейки. Таким образом, в данном случае белые шестиугольные ячейки также находятся в пределах определения термина "печать" или "отпечатанный". For example, when printing hexagonal cells in black and white, if the backing is white, then only black cells should actually be printed. Thus, in this case, the white hexagonal cells are also within the definition of the term “print” or “printed”.

В данном случае под "оптическими характеристиками" понимается световое поглощение, отражение и/или преломление ячеек отпечатанных в различных средах. Когда ячейки отпечатаны черным цветом (черные чернила большой плотности), серым цветом (полутона черного цвета) и белым цветом (отсутствие печати на белой подложке), как в случае предпочтительного варианта изобретения, то говорят, что изобретение имеет три оптические характеристики. In this case, “optical characteristics” refers to light absorption, reflection and / or refraction of cells printed in various media. When the cells are printed in black (high density black ink), gray (grayscale black) and white (no printing on a white substrate), as in the case of the preferred embodiment of the invention, it is said that the invention has three optical characteristics.

В данном случае, как показано на фиг. 1, "множество концентрических колец" или "концентрические кольца" 1 означает два или более концентрических кольца 2, одно из которых является внутренней областью кольцевой зоны 3, определенной самым малым радиусом "r" колец. In this case, as shown in FIG. 1, “a plurality of concentric rings” or “concentric rings” 1 means two or more concentric rings 2, one of which is the inner region of the annular zone 3 defined by the smallest radius “r” of the rings.

На фиг. 2 показана часть электро-оптически считываемой этикетки в соответствии с данным изобретением. Как видно на фиг. 1, этикетка содержит множества смежных отпечатанных ячеек в виде шестиугольников, образующих сотовую структуру. Каждые из отдельных шестиугольников обозначен позицией 4 и содержит шесть равных сторон 5. Внутренние углы "а" шестиугольника также равны каждый по 120o. В показанном примере реализации шестиугольник имеет длинную вертикальную ось y-y и горизонтальную ось x-x. Размер шестиугольника по x-x немного меньше, чем размер шестиугольника 4 по y-y благодаря геометрии правильного шестиугольника.In FIG. 2 shows a portion of an electro-optically readable label in accordance with this invention. As seen in FIG. 1, the label contains a plurality of adjacent printed cells in the form of hexagons forming a honeycomb structure. Each of the individual hexagons is indicated by 4 and contains six equal sides 5. The internal angles "a" of the hexagon are also equal to 120 o each. In the shown implementation example, the hexagon has a long vertical axis yy and a horizontal axis xx. The xx hexagon is slightly smaller than the yy hexagon 4 due to the geometry of the regular hexagon.

В предпочтительном варианте изобретения, показанном на фиг. 3, в котором используется этикетка 6, имеющая размеры, примерно, один на один дюйм, будет примерно, 888 шестиугольников или ячеек 4 (принимая по внимание то, что в предпочтительном варианте центры этикетки занят опознавательной мишенью 7, составленной из множества концентрических колец). In the preferred embodiment of the invention shown in FIG. 3, which uses a label 6 having dimensions of approximately one per inch, there will be approximately 888 hexagons or cells 4 (given that in the preferred embodiment, the centers of the label are occupied by an identification target 7 composed of a plurality of concentric rings).

Эти соприкасающиеся шестиугольники 4 естественно образуют горизонтальные ряды "R", задаваемые воображаемой линией 8, и вертикальные столбы "C", задаваемые воображаемыми линиями 9. В этом примере этикетка размером дюйм на дюйм имеет всего 9 горизонтальных ряда "R" и 30 вертикальных столбцов "C" шестиугольников 6. Каждый отдельный шестиугольник имеет "диаметр" порядка 0,8 мм. Рядов "R" больше, чем столбцов "C" в квадратном периметре, окружающем сотовую структуру шестиугольников, благодаря геометрической упаковки соприкасающихся шестиугольников. These contacting hexagons 4 naturally form horizontal rows "R" defined by imaginary line 8 and vertical columns "C" defined by imaginary lines 9. In this example, an inch-by-inch label has only 9 horizontal rows "R" and 30 vertical columns " C "hexagons 6. Each individual hexagon has a" diameter "of the order of 0.8 mm. There are more “R” rows than “C” columns in the square perimeter surrounding the honeycomb structure of the hexagons due to the geometric packaging of the touching hexagons.

При использовании шестиугольников, показанных на фиг.3, можно отметить, что шестиугольники выстроены в шахматном порядке с перекрытием вертикальных столбцов, причем перемежающиеся вертикально разнесенные шестиугольники имеют колинеарные оси y-y. Оси y-y разнесенных шестиугольников 4 находятся в линейном соотношении с внешней вертикальной стороной 5 промежуточного смещенного шестиугольника. Оси y-y шестиугольников 4 20 являются параллельными обеими вертикальным границам 10 и 11 этикетки, что показано на фиг.3. Горизонтальные ряды "R" измеряются по осям x-x в средней точке шестиугольника 4. When using the hexagons shown in FIG. 3, it can be noted that the hexagons are staggered with overlapping vertical columns, with alternating vertically spaced hexagons having colinear y-y axes. The y-y axes of the spaced hexagons 4 are linearly aligned with the outer vertical side 5 of the intermediate offset hexagon. The y-y axes of the hexagons 4 20 are parallel to both vertical labels 10 and 11, as shown in FIG. 3. The horizontal rows "R" are measured along the x-x axes at the midpoint of hexagon 4.

Как описывается ниже, шестиугольники 4 образованы посредством процесса печати, при котором шестиугольники 4 отпечатывают в двух или более оптических градациях, например, контрастных цветах. Этими цветами могут быть белый 12, черный цвет 13, а также произвольно, но предпочтительно серый цвет 14, как показано на фиг.3, хотя могут применяться и другие контрастные цвета. Можно использовать только два контрастных цвета типа белого 12 и черного 13, что видно на фиг.2. В предпочтительном варианте изобретения используется три контрастных цвета: белый, черный и серый цвет, показанным на фиг.3. Конкретные штриховки белого, черного и серого цветов выбраны для получения оптимального контраста при идентификации с помощью электрооптического датчика. Серый уровень цвета выбирают таким образом, чтобы оптические градации попадали, примерно, в равной степени между оптическими характеристиками белого и черного цветов, применяемых при создании этикетки. As described below, the hexagons 4 are formed by a printing process in which the hexagons 4 are printed in two or more optical gradations, for example, contrasting colors. These colors may be white 12, black 13, and optionally, but preferably gray 14, as shown in FIG. 3, although other contrasting colors may be used. You can use only two contrasting colors such as white 12 and black 13, as can be seen in figure 2. In a preferred embodiment of the invention, three contrasting colors are used: white, black and gray as shown in FIG. Specific shades of white, black, and gray are selected for optimal contrast when identified using an electro-optical sensor. The gray color level is chosen so that the optical gradations fall approximately equally between the optical characteristics of the white and black colors used to create the label.

Этикетка 6, показанная на фиг.3, может получаться за счет использования дискретной этикетки, имеющей в предпочтительном варианте площадь в один квадратный дюйм, или если используется приемлемый цветовой фон (предпочтительно белый), этикетка может отпечатываться непосредственно на поверхности упаковки без необходимости выделения отдельной этикетки. Ввиду необходимости и важности наличия управляемого по оптической характеристике фона для одного из контрастных цветов предпочтительно использовать отдельную этикетку, потому что цвет фона этикетки контролировать легче. Label 6 shown in FIG. 3 can be obtained by using a discrete label having a preferred area of one square inch, or if an acceptable color background (preferably white) is used, the label can be printed directly onto the packaging surface without the need for a separate label . In view of the necessity and importance of having an optically controlled background for one of the contrasting colors, it is preferable to use a separate label because the background color of the label is easier to control.

Выравнивание шестиугольников, отпечатанных на одной этикетке, по отношению к сторонам этикетки является важным для последующего определения главной оси этикетки, о чем говорится ниже. Этикетка отпечатывается так, что оси y-y шестиугольника, образующие соты, оказываются параллельными вертикальным сторонам этикетки 10 и 11, как показано на фиг.3. Aligning the hexagons printed on the same label with the sides of the label is important for the subsequent determination of the main axis of the label, as described below. The label is printed so that the y-y axis of the hexagon forming the honeycomb are parallel to the vertical sides of the labels 10 and 11, as shown in FIG.

При "считывании" шестиугольной решетки с целью декодирования информации, содержащейся в отдельных шестиугольниках, важно иметь четкий цветовой контраст между смежными шестиугольниками. Из приводимых далее соображений, чем меньше оптических характеристик используемых при кодировании шестиугольников, тем проще может оказаться устройство сканирования и математическое обеспечение, необходимые для декодирования шестиугольников. Однако при меньшем количестве оптических градаций также снижается плотность данных на этикетке. В поиске компромисса между количеством декодированной информации, которая может храниться на этикетке, и стоимостью сканирования этикеток со многими оптическими характеристиками установлено, что желательно печатать закодированные шестиугольники с тремя оптическими характеристиками, а именно черным, серым и белым цветами. Если подложка или этикетка имеет хороший белый фон, когда белые шестиугольники могут выполняться в отсутствие чернил, необходимо на деле печатать только серые шестиугольники. When “reading” a hexagonal lattice to decode information contained in individual hexagons, it is important to have a clear color contrast between adjacent hexagons. From the considerations given below, the smaller the optical characteristics used for encoding the hexagons, the simpler the scanning device and the software needed to decode the hexagons can turn out to be. However, with fewer optical gradations, the density of the data on the label also decreases. In the search for a compromise between the amount of decoded information that can be stored on the label and the cost of scanning labels with many optical characteristics, it was found that it is desirable to print coded hexagons with three optical characteristics, namely black, gray and white. If the backing or label has a good white background, when white hexagons can be done in the absence of ink, only gray hexagons need to be printed.

В предпочтительном варианте изобретения серые шестиугольные ячейки создают за счет отпечатывания ячеек черными чернилами, но только каждый пятый элемент изображения сетки элементов изображения точечного матричного принтера печатают таким образом в иллюстративном примере, описанном ниже. Это производится за счет использования алгоритма полутонирования известным в технике способом. Это позволяет осуществить печать принтером заданной пропорции элементов изображения, определяющих данный серый шестиугольник, тогда как для печатания черного шестиугольника требуется печатание каждого элемента изображения, определяющего этот шестиугольник. In a preferred embodiment of the invention, gray hexagonal cells are created by printing the cells in black ink, but only every fifth pixel of the dot matrix printer image element grid is thus printed in the illustrative example described below. This is done by using the halftoning algorithm in a manner known in the art. This allows the printer to print a predetermined proportion of image elements defining a given gray hexagon, while printing a black hexagon requires printing each image element defining this hexagon.

Черные шестиугольные ячейки могут быть образованы за счет печатания стандартными черными чернилами. Как описывается ниже, математическое обеспечение анализа сканирования процесса декодирования позволяет произвести сильные разграничения между черной, серой и белой характеристиками, так что нет необходимости в точном определении цвета. С другой стороны, если используются цвета, отличные от черного, серого и белого, или если используются различные градации серого цвета при создании четырех или пятицветных решеток данных, контраст оттенков чернил должен контролироваться гораздо более тщательно для обеспечения измеряемых различий оптической характеристики между различными цветами. Необходимо отметить, что использование черных чернил является простейшим и легчайшим подходом при создании сотовой решетки с тремя оптическими характеристиками шестиугольных ячеек и является предпочтительным при реализации данного изобретения. Black hexagonal cells can be formed by printing with standard black ink. As described below, the software for scanning analysis of the decoding process makes it possible to make strong distinctions between black, gray, and white characteristics, so that accurate color determination is not necessary. On the other hand, if colors other than black, gray, and white are used, or if different gradations of gray are used to create four or five-color data grids, the ink shade contrast should be controlled much more carefully to ensure measurable differences in optical performance between different colors. It should be noted that the use of black ink is the simplest and easiest approach when creating a honeycomb lattice with three optical characteristics of hexagonal cells and is preferred when implementing the present invention.

Ввиду квадратной формы этикетки в предпочтительном варианте и природы шестиугольных ячеек кромки сотовой структуры содержат неполные шестиугольники: как показано на фиг.3, эти неполные шестиугольники не используются для передачи какой-либо полезной информации. Due to the square shape of the label in the preferred embodiment and the nature of the hexagonal cells, the edges of the honeycomb structure contain incomplete hexagons: as shown in FIG. 3, these incomplete hexagons are not used to convey any useful information.

В предпочтительном варианте изобретения этикетка также содержит опознавательную мишень. Опознавательная мишень 7, показанная на фиг.3, содержит множество концентрических колец контрастных цветов (показанных как черные и белые). Черные кольца соответственно обозначены позициями 15, 16 и 17, а белые кольца соответственно обозначены позициями 18, 19 и 20. Мишень предпочтительно располагают в геометрическом центре этикетки, чтобы она была меньше подвержена повреждениям или уничтожению полностью или частично, если периферийная часть этикетки скручена, запачкана или повреждена. Также размер изобразительного буфера (описываемого ниже), необходимого для запоминания данных с этикетки перед идентификацией этикетки, минимизируют, когда опознавательная мишень находится в центре этикетки. In a preferred embodiment of the invention, the label also contains an identification target. The identification target 7 shown in FIG. 3 contains a plurality of concentric rings of contrasting colors (shown as black and white). The black rings are respectively indicated by the numbers 15, 16 and 17, and the white rings are respectively indicated by the numbers 18, 19 and 20. The target is preferably located in the geometric center of the label so that it is less susceptible to damage or destruction in whole or in part if the peripheral part of the label is twisted and dirty or damaged. Also, the size of the image buffer (described below) needed to store data from the label before identifying the label is minimized when the identification target is in the center of the label.

Количество используемых концентрических колец в опознавательной мишени может варьировать, но установлено, что необходимо и достаточно шесть концентрических колец 15, 18, 16, 17, 19 и 20 и их результирующих границ раздела, изменяющихся от белого к черному, к белому и т.д. The number of concentric rings used in the identification target can vary, but it has been found that six concentric rings 15, 18, 16, 17, 19, and 20 and their resulting interfaces, varying from white to black, to white, etc., are sufficient.

Технология корреляции структуры используется для согласования вычисленной структуры, у которой концентрические кольца предполагаются в совокупности со считываемой структурой. Когда происходит согласование, опознавательная мишень отыскивается так как описано более подробно ниже. The structure correlation technology is used to coordinate the calculated structure, in which concentric rings are assumed in conjunction with the read structure. When matching occurs, the identification target is sought as described in more detail below.

Опознавательная мишень может иметь любой общий диаметр, меньший чем решетка данных, для создания площади, которая может составлять 25% и предпочтительно равна около 7% площади решетки данных. Предпочтительно опознавательная мишень делается как можно меньшей по размеру, поскольку занимаемая ею площадь на этикетке не может заполняться кодированной информацией. В предпочтительном варианте диаметры впечатанных колец выбирают так, чтобы наружная граница внешнего кольца 20 составляла около 7,45 мм. Таким образом, на фиг. 3, область опознавательной мишени 7 составляет около 7% площади поверхности одного квадратного дюйма этикетки 6. При этом удовлетворительная опознавательная мишень 7 может быть отпечатана на этикетке 6 площадью один квадратный дюйм без нарушения количества информации, которая может быть закодирована в шестиугольной решетке, окружающей опознавательную мишень. Как в случае с неполными шестиугольниками на внешней периферии этикетки, кусочные шестиугольники, соприкасающиеся с наружной границей опознавательной мишени, не используются для кодирования информации. Ширина каждого кольца должна составлять почти столько же, каков размер сторона на сторону (ось x-x на фиг.1) шестиугольников, что позволяет улучшить разрешающую способность. Подходит шесть колец. Это разумное число, позволяющее улучшить нахождение колец на минимальной площади этикетки с минимумом возможных ошибочных считываний от "фальшивых" отметок на этикетке и других "фальшивых" меток не на этикетке типа меток где-то на конвейерной ленте. The identification target may have any total diameter smaller than the data lattice to create an area that can be 25% and preferably equal to about 7% of the data lattice area. Preferably, the identification target is made as small as possible since the area occupied by it on the label cannot be filled with encoded information. In a preferred embodiment, the diameters of the imprinted rings are chosen so that the outer boundary of the outer ring 20 is about 7.45 mm. Thus, in FIG. 3, the area of the identification target 7 is about 7% of the surface area of one square inch of the label 6. In this case, a satisfactory identification target 7 can be printed on the label 6 with an area of one square inch without violating the amount of information that can be encoded in the hexagonal array surrounding the identification target . As is the case with incomplete hexagons on the outer periphery of the label, piecewise hexagons in contact with the outer border of the identification target are not used to encode information. The width of each ring should be almost the same as the size side to side (x-x axis in figure 1) of the hexagons, which allows to improve the resolution. Six rings fit. This is a reasonable number that allows you to improve the location of the rings on the minimum area of the label with a minimum of possible erroneous readings from "fake" marks on the label and other "fake" marks not on a label such as marks somewhere on the conveyor belt.

Опознавательная мишень может принимать форму, отличную от концентрических колец. Например, могут использоваться квадраты, спирали или шестиугольники с целью создания переходов контрастных концентрических фигур, поскольку линейные пересечения по опознавательной мишени позволяют создать регулярные, заданные и идентифицируемые цветные переходы, которые могут быть восприняты электрооптическим датчиком и измерены подходящим фильтром. Необходимо отметить, что хотя спираль и не является совокупностью концентрических окружностей, в зависимости от размера и радиуса спирали можно получить близкую аппроксимацию концентрических окружностей. Предпочтительна мишень из концентрических окружностей, потому что сигнал, вырабатываемый при сканировании через их центр, имеет частоту, которая является такой же, как и в случае, когда производят пересечения в любом направлении через центр концентрических окружностей. Это позволяет упростить идентификацию центра, о чем более полно будет сказано далее, и позволяет произвести идентификацию расположения опознавательной мишени при одномерном поиске аналогового или цифрового выходного сигнала устройства сканирования, хотя способ по изобретению позволяет использовать попеременно или последовательно двумерный цифровой поиск для повышенной точности, когда анализируется цифровой сигнал. The identification target may take a form other than concentric rings. For example, squares, spirals or hexagons can be used to create transitions of contrasting concentric shapes, since linear intersections on an identification target allow you to create regular, defined and identifiable color transitions that can be sensed by an electro-optical sensor and measured with a suitable filter. It should be noted that although the spiral is not a collection of concentric circles, depending on the size and radius of the spiral, a close approximation of concentric circles can be obtained. A target of concentric circles is preferred because the signal generated by scanning through their center has a frequency that is the same as when crossing in any direction through the center of concentric circles. This makes it possible to simplify the identification of the center, which will be discussed more fully below, and allows identification of the location of the identification target in the one-dimensional search for the analog or digital output signal of the scanning device, although the method according to the invention allows the use of alternately or sequentially two-dimensional digital search for increased accuracy when analyzing digital signal.

В данном случае "концентрическими кольцами" называются полные кольца, частичные кольца в форме полуокружностей, сектора концентрических колец, занимающие от 180 до 360 oградусов, и концентрические спирали, которые приближаются к концентрическим кольцам.In this case, "concentric rings" refers to complete rings, partial rings in the form of semicircles, sectors of concentric rings occupying from 180 to 360 o degrees, and concentric spirals that approach the concentric rings.

Поскольку каждый шестиугольник может быть закодирован в трех различных оптических характеристиках, в предпочтительном варианте 1585 "битов" информации могут быть закодированы в каждом шестиугольнике (log23). Очевидно, что если используют больше или меньше оптических характеристик, чем три, количество битов, закодированных в каждом шестиугольнике будет соразмерно изменяться. Алгоритм кодирования составлен с целью достижения как можно ближе максимальной плотности данных и увеличения числа переходов оптической характеристики от ячейки к ячейке, что позволяет облегчить двумерное задающее восстановление, описываемое далее.Since each hexagon can be encoded in three different optical characteristics, in a preferred embodiment, 1585 “bits” of information can be encoded in each hexagon (log 2 3). Obviously, if more or less optical characteristics are used than three, the number of bits encoded in each hexagon will vary proportionally. The encoding algorithm is designed to achieve as close as possible the maximum data density and increase the number of transitions of the optical characteristics from cell to cell, which makes it easier to two-dimensional master recovery, described below.

На фиг. 4 показан набор 3x3 ячейки, включающий в себя девять шестиугольных ячеек 21, что является основным кодирующим блоком, используемым в предпочтительном варианте изобретения. Это представляет собой желательный подход при кодировании в пределах объема изобретения. Как показано более подробно ниже, наборы 3x3 ячейки шестиугольников 21 картируют для кодирования 13 битов информации, если набор содержит полный состав из 9 шестиугольников или меньше, чем 13 битов, если набор является неполным за счет наличия неиспользуемых шестиугольников. В одной этикетке площадью в один квадратный дюйм при решетке данных, содержащей около 888 шестиугольников и опознавательной мишени, занимающей около 7% площади этикетки, могут быть записаны 1292 бита информации. In FIG. 4 shows a 3x3 cell set including nine hexagonal cells 21, which is the main coding unit used in the preferred embodiment of the invention. This is a desirable coding approach within the scope of the invention. As shown in more detail below, sets of 3x3 cells of hexagons 21 are mapped to encode 13 bits of information if the set contains a complete set of 9 hexagons or less than 13 bits if the set is incomplete due to the presence of unused hexagons. 1292 bits of information can be recorded on a single square inch label with a data grid containing about 888 hexagons and an identification target, which occupies about 7% of the label area.

При кодировании каждого набора наружные, нижние шестиугольники 22 и 23 в каждом наборе 21, что показано на фиг.4, ограничены в своих соответствующих оптических характеристиках, так что они определяются всегда как отличные от промежуточного и соприкасающегося шестиугольника 24. Таким образом, только один бит на шестиугольник может быть закодирован в шестиугольниках 22 и 23. При этом имеется возможность закодировать 13 битов информации в наборе 21 за счет кодирования 11 битов на оставшиеся семь шестиугольников. Поскольку при картировании 7 шестиугольников больше возможных комбинаций, чем используется (например, 37=2187 комбинаций против 211=2048 комбинаций), некоторые комбинации отклоняются, как например, все черные, все серые, все белые или по существу все черные, серые или белые комбинации. Причинами необходимости в контрастных цветах шестиугольников 22 и 23 по сравнению с шестиугольником 24 являются необходимость гарантировать переходы, нужные для задающего восстановления и произвольной нормализации, описанных ниже, а также необходимость содействия при определении горизонтального выравнивания решетки данных, как описано ниже. В случаях, когда кодирующие наборы имеют 7 и 8 шестиугольников, 7 полезных шестиугольников кодируют 11 битами, а восьмой шестиугольник, если такой имеется, кодируют одним битом. Для всех других частичных наборов 3 бита кодируют на каждой паре шестиугольников и 1 бит на каждом оставшемся одиночном шестиугольнике, о чем более полно говорится ниже.When encoding each set, the outer, lower hexagons 22 and 23 in each set 21, as shown in FIG. 4, are limited in their respective optical characteristics, so that they are always determined to be different from the intermediate and contacting hexagon 24. Thus, only one bit hexagon can be encoded in hexagons 22 and 23. In this case, it is possible to encode 13 bits of information in set 21 by encoding 11 bits for the remaining seven hexagons. Since when mapping 7 hexagons, there are more possible combinations than used (for example, 3 7 = 2187 combinations versus 2 11 = 2048 combinations), some combinations are rejected, such as all black, all gray, all white or essentially all black, gray or white combinations. The reasons for the contrasting colors of the hexagons 22 and 23 as compared to the hexagon 24 are the need to guarantee the transitions needed for the master recovery and arbitrary normalization described below, as well as the need for assistance in determining the horizontal alignment of the data grid, as described below. In cases where the coding sets have 7 and 8 hexagons, 7 useful hexagons are encoded with 11 bits, and the eighth hexagon, if any, is encoded with one bit. For all other partial sets, 3 bits are encoded on each pair of hexagons and 1 bit on each remaining single hexagon, which is described more fully below.

Поэтому видно, что этикетка представляет собой особенно эффективную, легкую для считывания (посредством соответствующего оборудования сканирования и аналитического математического обеспечения) этикетку для кодирования информации очень высокой плотности на относительно недорогой, легко отпечатываемой этикетке. Как уже отмечалось, в предпочтительном варианте применяется упаковка шестиугольников в формате 33 ряда • 30 столбцов в однодюймовой по площади этикетке, причем опознавательная мишень составляет примерно 7% общей поверхности площади этикетки. На практике 13 битов информации получают от набора из 9 шестиугольников, так что 1,44 бита информации выделяются на ячейку. Это меньше, чем теоретические 1,585 битов на шестиугольник из-за других условий алгоритма кодирования, поскольку все 37 структур не используются, а некоторые из по меньшей мере оптически желательных переходов ячейка ячейка исключаются.Therefore, it can be seen that the label is a particularly efficient, easy-to-read label (using appropriate scanning equipment and analytical software) for encoding very high-density information on a relatively inexpensive, easy-to-print label. As already noted, in a preferred embodiment, hexagons are used in a format of 33 rows • 30 columns in a one-inch label, with the identification target accounting for approximately 7% of the total surface area of the label. In practice, 13 bits of information are obtained from a set of 9 hexagons, so 1.44 bits of information are allocated per cell. This is less than the theoretical 1,585 bits per hexagon due to other conditions of the encoding algorithm, since all 3 7 structures are not used, and some of the at least optically desirable cell-to-cell transitions are excluded.

Из приведенных далее соображений в предпочтительном варианте изобретения желательно вводить определенную величину защиты от погрешности в кодирование этикетки, так чтобы действительное количество восстанавливаемой информации в этикетке снижалось в пользу высокой степени целостности данных в процессе декодирования. From the following considerations, in a preferred embodiment of the invention, it is desirable to introduce a certain amount of error protection into the encoding of the label, so that the actual amount of information being restored in the label is reduced in favor of a high degree of data integrity during decoding.

Приведенное описание примера реализации этикетки, в которой использованы шестиугольные ячейки, непосредственно применимо к оптически считываемым этикеткам, в которые использованы другие многоугольные ячейки. Описанные способы "печатания" оптических характеристик шестиугольника равно применимы к печатанию оптических характеристик других многоугольных ячеек, как в черном, белом, сером (полутонированием), так и в других цветах. Аналогичные неудобства и преимущества относительно плотности данных присущи этикеткам, отпечатанным с многоугольными ячейками, отличными от шестиугольников, когда оптические характеристики черная, белая и необязательно серая используются для печатания многоугольных ячеек. Как и в случае с содержащими шестиугольник этикетками, этикетки, отпечатанные с другими многоугольными кодирующими ячейками, могут быть "считаны" с помощью сканирующего устройства меньшей сложности, когда для кодирования информации в многоугольных ячейках используют только две оптические характеристики, в частности, цвета черный и белый, потому при этих цветах достигается максимальный контраст. The description of an example implementation of a label in which hexagonal cells are used is directly applicable to optically readable labels in which other polygonal cells are used. The described methods of "printing" the optical characteristics of a hexagon are equally applicable to printing the optical characteristics of other polygonal cells, both in black, white, gray (grayscale), and in other colors. Similar inconveniences and advantages with respect to data density are inherent to labels printed with polygonal cells other than hexagons when the optical characteristics of black, white and optionally gray are used to print polygonal cells. As with hexagon-containing labels, labels printed with other polygonal coding cells can be “read” with a smaller scanning device when only two optical characteristics are used to encode information in polygonal cells, in particular black and white therefore, with these colors maximum contrast is achieved.

Процедуры кодирования информации и алгоритмы, описанные для этикеток, содержащих шестиугольники, непосредственно применимы для этикеток, отпечатанных с разными многоугольными ячейками. Аналогично содержащим шестиугольники этикеткам ячейки с неполными многоугольниками, которые могут появиться на границе оптически считываемой этикетки, или которые получаются из-за частичного стирания опознавательной мишенью, содержащей последовательность концентрических колец, не используется для кодирования информации. The information coding procedures and algorithms described for labels containing hexagons are directly applicable to labels printed with different polygonal cells. Similarly to hexagon-containing labels, cells with incomplete polygons that may appear on the border of an optically readable label, or which are obtained due to partial erasure by an identification target containing a sequence of concentric rings, are not used to encode information.

"Сотовая структура" содержит решетку расположенных в соприкосновении шестиугольников 25, геометрические центры 26 которых также лежат на вершинах 26А "шестиугольной сетки" или "шестиугольной решетки" 27, как показано на фиг. 10. Правильные шестиугольники, т. е. шестиугольники, имеющие шесть равных сторон и шесть равных внутренних углов, образуют шестиугольные решетки, которые также являются правильными по конфигурации, и имеют три равноразнесенные оси (А1, А2 и А3), которые расположены под углом 120 градусов относительно друг друга. The "honeycomb structure" comprises a lattice of adjacent hexagons 25, the geometric centers 26 of which also lie on the vertices 26A of the "hexagonal grid" or "hexagonal lattice" 27, as shown in FIG. 10. Regular hexagons, that is, hexagons having six equal sides and six equal internal angles, form hexagonal lattices, which are also correct in configuration, and have three equally spaced axes (A1, A2 and A3), which are located at an angle of 120 degrees relative to each other.

Если шестиугольники 28 этикетки являются неправильными, но симметричными, например, если шестиугольники растянуты вдоль параллельных сторон 29, 30, геометрические центры 31 смежных шестиугольников будут описывать неправильную шестиугольную решетку 32, показанную на фиг.11. Такая неправильная шестиугольная решетка все еще будет иметь три оси (А1, А2 и А3), соответствующие трем осям симметрии неправильной формы шестиугольников, однако все три оси не будут равно разнесены, т. е. три оси не будут располагаться по отношению друг к другу под углом 120 o.If the label hexagons 28 are irregular but symmetrical, for example, if the hexagons are stretched along the parallel sides 29, 30, the geometric centers 31 of the adjacent hexagons will describe the irregular hexagonal grid 32 shown in FIG. 11. Such an irregular hexagonal lattice will still have three axes (A1, A2 and A3) corresponding to the three symmetry axes of irregular shape of the hexagons, however, all three axes will not be equally spaced, i.e. the three axes will not be located relative to each other under angle of 120 o .

Хотя шестиугольная решетка, показанная на фиг.11, не является правильной по происхождению, она тем не менее является двумерной геометрической сеткой или решеткой, имеющей оси с заданным расположением. Таким образом, месторасположения и интервалы геометрических центров шестиугольников, находящихся на вершинах перекрещивающихся осей шестиугольной решетки, также является заданными. Затем геометрия шестиугольной решетки используется в процессе декодирования описываемом ниже. В частности, этап фильтрации, осуществляемой над преобразованными цифровыми данными, соответствующими изображению, измеренному оптическим датчиком, регулируется на отражение заданной геометрии этикетки, так что цифровое представление измеренной этикетки может быть использовано для точного восстановления первоначальной сетки. В процессе восстановления пропущенные точки также выявляются из шестиугольной сетки. Пропущенные точки сетки возникают из-за того, что переходы оптической характеристики не происходили между многоугольниками с похожими оптическими характеристиками. Although the hexagonal lattice shown in FIG. 11 is not correct in origin, it is nevertheless a two-dimensional geometric grid or lattice having axes with a given location. Thus, the locations and intervals of the geometric centers of the hexagons located at the vertices of the intersecting axes of the hexagonal lattice are also given. Then, the geometry of the hexagonal lattice is used in the decoding process described below. In particular, the filtering step performed on the converted digital data corresponding to the image measured by the optical sensor is adjusted to reflect the predetermined geometry of the label, so that the digital representation of the measured label can be used to accurately restore the original grid. In the recovery process, missing points are also detected from the hexagonal grid. Missing grid points arise due to the fact that transitions of the optical characteristic did not occur between polygons with similar optical characteristics.

При неправильных шестиугольных сетках типа описанных в связи с фиг.11 желательно произвести этап определения главной оси, этап (3) (е) на фиг.7 процесса декодирования, проводимого после шага преобразования фурье процесса для идентификации главной оси оптически считываемой этикетки. Главная ось этикетки будет иметь геометрические центры многоугольников лежащими вдоль этой оси с другими интервалами, нежели по другим двум осям. With incorrect hexagonal grids of the type described in connection with FIG. 11, it is desirable to perform the step of determining the main axis, step (3) (e) in FIG. 7 of the decoding process carried out after the Fourier transform step of the process to identify the main axis of the optically readable label. The main axis of the label will have the geometric centers of the polygons lying along this axis at different intervals than the other two axes.

Конфигурации этикеток по изобретению, аппроксимирующие предпочтительный вариант реализации, содержащий многоугольные ячейки, как описано выше, возможны с использованием определенных многоугольных ячеек. На фиг.12 показана конфигурация ячейки, в которой использованы многоугольные ячейки 33, которые сильно похожи на шестиугольники, но которые являются 20 сторонними многоугольниками, а не шестиугольниками. Аналогично созданные многоугольники с числом сторон большим или меньшим 20 также могут быть отпечатаны. Многоугольники 33 являются частично соприкасающимися в отличие от воображаемых соприкасающихся шестиугольных ячеек 34, в которых они изображены. Label configurations of the invention approximating a preferred embodiment comprising polygonal cells, as described above, are possible using certain polygonal cells. 12 shows a cell configuration in which polygonal cells 33 are used, which are very similar to hexagons, but which are 20 sided polygons, not hexagons. Similarly created polygons with the number of sides greater or less than 20 can also be printed. Polygons 33 are partially contiguous, in contrast to the imaginary contiguous hexagonal cells 34 in which they are depicted.

Промежуточные интервалы 35 в примере этикетки на фиг.12 могут отпечатываться или не отпечатываться с отличными от кодированных многоугольников оптическими характеристиками. Промежуточные интервалы не несут кодированной информации, поэтому их наличие ведет к более низкой плотности данных. Однако, если промежуточные интервалы, разбросанные между многоугольниками, имеют другую оптическую характеристику в отличие от соседних многоугольников, то больше переходов между оптическими характеристиками многоугольников и промежуточными интервалами может быть замечено оптическим датчиком и поэтому сигнал большей энергии появится в области преобразования во время процесса кодирования, подробно описываемого ниже, но общий уровень шума системы также возрастет. Intervals 35 in the example label of FIG. 12 may or may not be printed with optical characteristics different from the encoded polygons. The intermediate intervals do not carry encoded information, therefore their presence leads to a lower data density. However, if the intermediate intervals scattered between the polygons have a different optical characteristic as opposed to neighboring polygons, then more transitions between the optical characteristics of the polygons and the intermediate intervals can be noticed by the optical sensor and therefore a signal of higher energy will appear in the conversion region during the encoding process, in detail described below, but the overall noise level of the system will also increase.

Ввиду того, что многоугольники этикетки, показанной на фиг.12, расположены на шестиугольной сетке, имеющей три равно разнесенные оси, геометрические центры 36 многоугольных ячеек 33 лежат на вершинах шестиугольной решетки 37. Поскольку рисунки являются симметричными, расположение, место и пространственная ориентация сторон многоугольников оказываются предопределенными и могут определяться в области преобразования процесса декодирования лишь с небольшими модификациями, необходимыми в двумерной программе синхронизации восстановления. В частности, небольшие модификации должны быть проведены с фильтрами, используемыми для фильтрации преобразованных цифровых данных, представляющих координаты, интервал и яркость оптических характеристик, которые были измерены оптическим датчиком на освещенном изображении этикетки. Такие модификации сразу станут очевидными специалисту в данной области. Due to the fact that the polygons of the label shown in FIG. 12 are located on a hexagonal grid having three equally spaced axes, the geometric centers 36 of the polygonal cells 33 lie on the vertices of the hexagonal lattice 37. Since the patterns are symmetrical, the location, location and spatial orientation of the sides of the polygons turn out to be predefined and can be determined in the field of transforming the decoding process with only small modifications necessary in a two-dimensional recovery synchronization program. In particular, small modifications should be made with filters used to filter the converted digital data representing the coordinates, interval and brightness of the optical characteristics that were measured by the optical sensor in the illuminated image of the label. Such modifications will immediately become apparent to a person skilled in the art.

Показанная на фиг. 12 этикетка используется с многоугольниками в форме шестиугольников. Отдельные многоугольники имеют число осей симметрии большее, чем три, однако, из-за того, что они так близки к шестиугольнику, оптический датчик при умеренной разрешающей способности может "читать" их как шестиугольники. Геометрические центры 36 многоугольников 33 лежат, однако, на вершинах трех равноразнесенных осей (A1, A2 и A3) шестиугольной решетки 37. Shown in FIG. 12 label used with hexagons. Individual polygons have a number of symmetry axes greater than three, however, due to the fact that they are so close to a hexagon, an optical sensor with a moderate resolution can "read" them as hexagons. The geometric centers 36 of the polygons 33 lie, however, at the vertices of the three equally spaced axes (A1, A2 and A3) of the hexagonal lattice 37.

На фиг.13 показана аналогичной формы (по сравнению с многоугольником 33 на фиг.12) многоугольная фигура 38, которая может быть сделана полностью соприкасающейся. Эти многоугольники 39 могут быть описаны воображаемым шестиугольником 39, показанным на фиг.12, но между действительными многоугольниками нельзя отыскать промежуточные интервалы (35 на фиг.12). Такое построение с соприкосновением желательно для упрощения процесса декодирования но оно не является обязательным в практике использования изобретения. Многоугольники 38 показаны в положении, когда их соответствующие геометрические центры 40 лежат на вершинах шестиугольной решетки. On Fig shows a similar shape (compared with the polygon 33 in Fig) polygonal figure 38, which can be made completely in contact. These polygons 39 can be described by the imaginary hexagon 39 shown in FIG. 12, but intermediate intervals cannot be found between the actual polygons (35 in FIG. 12). Such a construction in contact is desirable to simplify the decoding process, but it is not mandatory in the practice of using the invention. Polygons 38 are shown in a state where their respective geometric centers 40 lie on the vertices of the hexagonal lattice.

И снова, как и для многоугольников 33 на фиг. 13, многоугольники 38 выполнены по существу в форме шестиугольников, и при умеренной оптической разрешающей способности их можно принять за шестиугольники. And again, as with polygons 33 in FIG. 13, the polygons 38 are substantially hexagonal in shape, and with moderate optical resolution, they can be mistaken for hexagons.

На фиг. 14 показано вспучивание этикетки, которое получилось бы, если бы она была отпечатана точечным матричным принтером, печатающим 200 элементов изображения на дюйм. Многоугольники 40 на фиг. 14 свидетельствуют о форме геометрической фигуры, которая будет действительно отпечатана вместо шестиугольника таким точечным матричным принтером из-за плотности элементов изображения принтера. Принтеры с большей плотностью элементов изображения должны обеспечивать более близкую аппроксимацию к шестиугольнику, чем многоугольники, показанные на фиг. 14. Таким образом, многоугольники 38 на фиг. 13 и 40 на фиг. 14 являются вероятно побочными продуктами из-за собственных ограничений некоторых принтеров в процессе печатания этикеток, содержащих шестиугольные ячейки или получаются в результате настойчивых попыток отпечатать такие многоугольники по существу в форме шестиугольников в первом приближении. Форма таких многоугольников по существу является шестиугольником и позволяет им функционировать в практическом смысле в качестве эквивалентов кодирующих ячеек в виде соприкасающихся шестиугольников. In FIG. Figure 14 shows the swelling of the label, which would have been possible if it had been printed with a dot matrix printer printing 200 pixels per inch. Polygons 40 in FIG. 14 indicate the shape of the geometric shape that will actually be printed instead of the hexagon by such a dot matrix printer due to the density of the image elements of the printer. Printers with a higher pixel density should provide a closer approximation to the hexagon than the polygons shown in FIG. 14. Thus, the polygons 38 in FIG. 13 and 40 in FIG. 14 are probably by-products due to the intrinsic limitations of some printers in the process of printing labels containing hexagonal cells or are obtained as a result of persistent attempts to print such polygons essentially in the form of hexagons in a first approximation. The shape of such polygons is essentially a hexagon and allows them to function in a practical sense as equivalents of coding cells in the form of touching hexagons.

Как и в случае фиг. 3, оптически считываемая этикетка, показанная на фиг. 14, также содержит опознавательную мишень 41, содержащую совокупность концентрических колец 42 47. Как и шестиугольники на этикетке фиг. 3, многоугольники 40 по существу в форме шестиугольников на фиг. 14 расположены в ряды "R" а и столбы "C", окружены воображаемыми линиями 48 и 49 и 50 и 51 соответственно. Также, как и в случае с шестиугольниками на фиг. 3, многоугольники на фиг. 14 имеют свои геометрические центры лежащими на вершинах шестиугольной решетки, определяемой равноразнесенными осями A1, A2, и A3. Таким образом этикетки с конфигурацией, показанной на фиг. 14, сразу кодируются и декодируются в соответствии со способами, описываемыми далее. As in the case of FIG. 3, the optically readable label shown in FIG. 14 also contains an identification target 41 containing a plurality of concentric rings 42 47. Like the hexagons on the label of FIG. 3, the polygons 40 are substantially hexagonal in FIG. 14 are arranged in rows “R” a and pillars “C”, surrounded by imaginary lines 48 and 49 and 50 and 51, respectively. As with the hexagons in FIG. 3, the polygons in FIG. 14 have their geometric centers lying on the vertices of a hexagonal lattice defined by the equally spaced axes A1, A2, and A3. Thus, labels with the configuration shown in FIG. 14 are immediately encoded and decoded in accordance with the methods described below.

Если используется альтернативная геометрия этикетки с применением квадратной, прямоугольной, пятиугольной или восьмиугольной сетки или аналогичные структуры, должны быть сделаны регулировки в двумерном процессе восстановления синхронизации, описываемом ниже. Для различной геометрии предопределенной решетки требуются изменения, которые необходимо произвести в фильтрах, используемых на этапе фильтрования двумерного процесса восстановления синхронизации. Фильтры работают с преобразованными цифровыми данными, соответствующими оптическим характеристикам многоугольников, считанных датчиком в области изображения. Такие небольшие регулировки схемы фильтрования могут быть легко произведены средним специалистом. В случае, когда у предопределенной двумерной решетки неравноразнесенные оси, т. е. когда она является неправильной по конфигурации, может оказаться желательным определить главную ось этикетки перед осуществлением преобразования Фурье над цифровыми данными, представляющими оптически измеренной изобретение. Это происходит потому, что интервалы геометрических центров многоугольников не будут одинаковыми в области преобразования. If alternative label geometry using square, rectangular, pentagonal or octagonal mesh or similar structures is used, adjustments should be made to the two-dimensional synchronization restoration process described below. For various geometry of the predefined lattice, changes are required that must be made in the filters used in the filtering stage of the two-dimensional synchronization restoration process. Filters work with converted digital data corresponding to the optical characteristics of polygons read by the sensor in the image area. Such small adjustments to the filtering scheme can be easily made by one of ordinary skill in the art. In the case where the predetermined two-dimensional lattice has uneven axes, i.e., when it is incorrect in configuration, it may be desirable to determine the main axis of the label before performing the Fourier transform on digital data representing the optically measured invention. This is because the intervals of the geometric centers of the polygons will not be the same in the transformation region.

Несоприкасающиеся многоугольники также могут использоваться для создания оптически считываемой этикетки в соответствии с данным изобретением. На фиг. 15 показана шестиугольная решетка из квадратов 52, которые расставлены без соприкосновения, а их соответствующие геометрические центры 53 лежат на вершинах шестиугольной решетки, образованной тремя равноразнесенными осями A1, A2 и A3. Очевидно, что в данном случае конфигурацией является основанная на шестиугольнике конфигурация из воображаемых шестиугольников 54, описанных вокруг многоугольников 52, за счет чего образуются промежуточные интервалы 55. Non-touching polygons can also be used to create an optically readable label in accordance with this invention. In FIG. 15 shows a hexagonal lattice of squares 52, which are arranged without contact, and their corresponding geometric centers 53 lie on the vertices of the hexagonal lattice formed by the three equally spaced axes A1, A2 and A3. Obviously, in this case, the configuration is a hexagon-based configuration of imaginary hexagons 54 described around polygons 52, whereby intermediate intervals 55 are formed.

Аналогичные решетки для квадрата 52, показанные на фиг. 15, могут выстраиваться с использованием прямоугольников. На фиг. 16 показано множество прямоугольников 56, у которых геометрические центры смежных прямоугольников лежат на вершинах шестиугольной решетки, образованной пересекающимися осями A1, A2 и A3. И снова картина шестиугольной структуры дополняется воображаемыми шестиугольниками 57 на фиг. 16, описанными вокруг несоприкасающихся прямоугольников 56, за счет чего создаются промежуточные интервалы 58 между прямоугольниками 56. На фиг. 17 также показана этикетка, выстроенная не соприкасающимися пятиугольниками 59, у которых геометрические центры смежных пятиугольников 59 лежат вдоль трех равноразнесенных осей A1, A2 и A3. Геометрию несоприкасающихся пятиугольников еще легче воспроизвести, описывая пятиугольники 59 воображаемыми шестиугольниками 60, образуя при этом промежуточные интервалы 61 между пятиугольниками 59. Similar grids for square 52 shown in FIG. 15 can line up using rectangles. In FIG. 16, a plurality of rectangles 56 are shown in which the geometric centers of adjacent rectangles lie on the vertices of the hexagonal lattice formed by the intersecting axes A1, A2 and A3. Again, the pattern of the hexagonal structure is complemented by imaginary hexagons 57 in FIG. 16 described around non-touching rectangles 56, whereby intermediate intervals 58 between the rectangles 56 are created. In FIG. 17 also shows a label lined with non-touching pentagons 59, in which the geometric centers of adjacent pentagons 59 lie along three equally spaced axes A1, A2 and A3. The geometry of non-touching pentagons is even easier to reproduce by describing pentagons 59 by imaginary hexagons 60, while forming intermediate intervals 61 between pentagons 59.

Альтернативная шестиугольная решетка может быть построены, когда оси A1, A2 и A3 решетки равно разнесены, но не соответствуют осям симметрии многоугольных фигур. Вместо этого геометрические центры смежных многоугольников лежат на вершинах пересекающихся осей решетки. Такое устройство показано на фиг. 18, где имеется совокупность соприкасающихся квадратов 62, у которых геометрические центры 63 смежных квадратов лежат вдоль осей A1, A2 и A3. An alternative hexagonal lattice can be constructed when the axes A1, A2 and A3 of the lattice are equally spaced but do not correspond to the symmetry axes of the polygonal figures. Instead, the geometric centers of adjacent polygons lie on the vertices of the intersecting axes of the lattice. Such a device is shown in FIG. 18, where there is a plurality of adjoining squares 62, in which the geometric centers of 63 adjacent squares lie along the axes A1, A2 and A3.

Многоугольники более высокого порядка могут аналогично выстраиваться на заданной двумерной сетке. На фиг. 19 показана совокупность частично соприкасающихся восьмиугольников 64, определяющих множество промежуточных интервалов 65 между восьмиугольниками 64. Центры 66 смежных восьмиугольников 64 располагаются на вершинах пересекающихся осей A1 и A2, образуя таким образом решетку из восьмиугольников 64, которая может использоваться в практике применения изобретения. Промежуточные интервалы 65 могут отпечатываться с оптической характеристикой, отличной от той, которая использована для восьмиугольников 64. Однако, это не является обязательным на практике применения изобретения, поскольку именно расположение, ориентация и яркость оптической характеристики в центре восьмиугольников 64, лежащем в заданном положении на шестиугольной решетке, образованной осями A1 и A2, являются наиболее важными в процессе декодирования. Higher-order polygons can likewise line up on a given two-dimensional grid. In FIG. 19 shows a collection of partially contacting octagons 64 defining a plurality of intermediate intervals 65 between octagons 64. The centers 66 of adjacent octagons 64 are located at the vertices of the intersecting axes A1 and A2, thereby forming a lattice of octagons 64, which can be used in the practice of the invention. Intervals 65 can be imprinted with an optical characteristic different from that used for octagons 64. However, this is not necessary in practice when using the invention, since it is the location, orientation, and brightness of the optical characteristic in the center of octagons 64 lying in a predetermined position on the hexagonal the lattice formed by the axes A1 and A2 are the most important in the decoding process.

Необходимо отметить, что хотя показан и описан предпочтительный вариант этикетки, возможны многочисленные вариации этикетки без отхода от объема изобретения. Например, этикетка необязательно должна иметь площадь в один квадратный дюйм. Один квадратный дюйм был выбран в качестве разумного размера этикетки, позволяющего получить приемлемую плотность данных в 100 цифро-буквенных символов информации с высокой степенью защиты от ошибок, не создавая избыточно большой размер этикетки. Желательно иметь этикетку площадью в один квадратный дюйм, чтобы снизить стоимость бумаги и другие расходы, связанные с печатанием, транспортировкой и обработкой таких этикеток. У обычных этикеток со штриховым кодом аналогичных размеров плотность данных была значительно меньше. Используя 4, 5 или более оптических характеристик или цветов для выделения шестиугольников, можно упаковать значительно больше информации в заданном пространстве шестиугольников предопределенного размера, но при этом вырастает сложность математического обеспечения и необходимая для восстановления этой информации чувствительность системы сканирования. Таким образом, из практических соображений весьма желательна кодирующая система, имеющая три оптические характеристики: черную, серую и белую. Также размеры шестиугольников и опознавательной мишени могут широко варьировать в пределах объема данного изобретения. It should be noted that although the preferred embodiment of the label is shown and described, numerous variations of the label are possible without departing from the scope of the invention. For example, a label does not have to have an area of one square inch. One square inch was chosen as a reasonable label size, allowing an acceptable data density of 100 alphanumeric characters of information with a high degree of error protection without creating an excessively large label size. It is advisable to have a one-square-inch label to reduce paper costs and other costs associated with printing, transporting and processing such labels. Conventional barcode labels of similar sizes had significantly lower data densities. Using 4, 5 or more optical characteristics or colors to highlight hexagons, you can pack significantly more information in a given space of hexagons of a predetermined size, but the complexity of the mathematical software and the sensitivity of the scanning system necessary to restore this information grows. Thus, for practical reasons, a coding system having three optical characteristics is highly desirable: black, gray and white. Also, the dimensions of the hexagons and the identification target can vary widely within the scope of this invention.

Хотя "пучкование" шестиугольников в наборы 3 • 3 ячейки описано выше, могут применяться и другие структуры наборов или пучкование может исключаться полностью, а алгоритм кодирования может предназначаться конкретно к индивидуальной структуре шестиугольников. Также может варьировать в широких пределах в объеме данного изобретения относительное количество кодированной информации, посвященной сообщению, в противовес коррекции погрешности. Although the "bundling" of hexagons into sets of 3 • 3 cells is described above, other set structures can be applied or bundling can be completely eliminated, and the encoding algorithm can be targeted specifically to the individual structure of the hexagons. The relative amount of coded message information may also vary widely within the scope of this invention, as opposed to error correction.

Далее описан процесс кодирования по данному изобретению применительно к предпочтительному варианту этикетки. Необходимо уяснить, что предпочтительный вариант раскрыт в дальнейшем описании, но многочисленные комбинации, вариации и перестановки возможны в пределах данного изобретения$
Процесс может начинаться с предопределенной последовательности данных, которые необходимо закодировать на этикетке. В предпочтительном варианте этикетка является грузовой этикеткой, а данные разбиты на два поля, заданных как "сообщение высокого приоритета" и "сообщение низкого приоритета". Однако, необходимо уяснить, что изобретение не ограничивается двумя разными сообщениями или уровнями приоритета. Многие сообщения и уровни приоритета могут создаваться в пределах количественных ограничений этикетки данного размера и количества ячеек.
The following describes the encoding process of the present invention in relation to a preferred embodiment of the label. It should be understood that the preferred embodiment is disclosed in the following description, but numerous combinations, variations and permutations are possible within the scope of this invention $
The process can begin with a predefined sequence of data that needs to be encoded on the label. In a preferred embodiment, the label is a freight label, and the data is divided into two fields defined as “high priority message” and “low priority message”. However, it should be understood that the invention is not limited to two different messages or priority levels. Many messages and priority levels can be created within the quantitative limits of labels of a given size and number of cells.

Например, когда этикетка должна быть грузовой этикеткой, "сообщение высокого приоритета" может обусловливать девять символов, представляющих почтовый индекс получателя данного багажа, посылки или письма. Речь идет о девяти цифрах потому, что хотя многие лица и фирмы имеют пятизначные почтовые индексы, девятизначные почтовые коды получают все большее распространение. Поэтому при обработке багажа на выдаче наиболее важной частью информации является почтовый код. Он определяет основное значение багажа и позволяет использовать различные системы сканирования и контроля упаковки для направления упаковки к нужному месту на грузовике, в самолете, в контейнерной системе и т.п. For example, when the label should be a cargo label, a “high priority message” may specify nine characters representing the zip code of the recipient of the baggage, parcel or letter. We are talking about nine digits because although many individuals and firms have five-digit postal codes, nine-digit postal codes are becoming more common. Therefore, when handling baggage at the check-out, the most important part of the information is the postal code. It determines the main value of baggage and allows you to use various scanning and packaging control systems to direct the packaging to the right place on the truck, on the plane, in the container system, etc.

Сообщение низкого приоритета может содержать, например, имя и загрузочный адрес, включая почтовый индекс, получателя определенного багажа, а также информацию о счете. A low priority message may contain, for example, a name and a loading address, including a zip code, the recipient of certain baggage, and account information.

Основанием для создания сообщения высокого приоритета и сообщения низкого приоритета является необходимость в защите сообщения высокого приоритета с помощью избыточной коррекции погрешности, позволяющей помещать (кодировать) сообщение высокого приоритета в более центральной области этикетки, где меньшая вероятность его повреждения или уничтожения, а также повторять и распределять сообщение высокого приоритета в сообщении низкого приоритета так, что даже если сообщение высокого приоритета частично разрушено, имеется большая возможность, чтобы сообщение высокого приоритета смогло восстановиться из сообщения низкого приоритета. За счет расположения сообщения высокого приоритета в центральной области может быть окажется необходимым только декодировать сообщение высокого приоритета для некоторых целей, так что только часть этикетки придется обрабатывать, что позволит ускорить процесс обработки. Это может случиться, например, когда посылка находится на конвейере и надо определить только почтовый индекс для выяснения, каким из нескольких конвейерных трактов должна пройти обработку посылка. The basis for creating a high priority message and a low priority message is the need to protect the high priority message with excessive error correction, which allows you to place (encode) the high priority message in the more central area of the label, where it is less likely to be damaged or destroyed, and also repeat and distribute a high priority message in a low priority message so that even if the high priority message is partially destroyed, there is a great chance Note that a high priority message can recover from a low priority message. Due to the location of the high priority message in the central region, it may be necessary only to decode the high priority message for some purposes, so that only part of the label will have to be processed, which will speed up the processing. This can happen, for example, when the parcel is on the conveyor and you only need to determine the zip code to find out which of the several conveyor paths the parcel should go through.

Ввиду низкого приоритета сообщение низкого приоритета не представлено дважды на этикетке. Однако, как описывается ниже, сообщения и низкого, и высокого приоритета могут содержать различные коды с защитой от погрешности и устройства коррекции с целью максимизации вероятности, что оба сообщения могут точно восстанавливаться. Due to the low priority, the low priority message is not shown twice on the label. However, as described below, both low and high priority messages may contain various error protection codes and correction devices in order to maximize the likelihood that both messages can be accurately restored.

Применение символов защиты от погрешности как части кодируемой информации может в предпочтительном варианте изобретения в комбинации с соответствующей записанной программой и компьютером заставить систему корректировать погрешности во время процесса декодирования описанным ниже способом. Использование кодов с коррекцией погрешности хорошо известно в технике и находится в пределах компетенции специалиста в данной области. The use of error protection symbols as part of the encoded information may, in a preferred embodiment of the invention in combination with a corresponding recorded program and computer, cause the system to correct errors during the decoding process as described below. The use of error correction codes is well known in the art and is within the competence of a person skilled in the art.

На практике применения изобретения оператор, делящий этикетку, может вручную ввести данные в соответствующий компьютерный терминал, который предназначен, как показано ниже, для включения принтера, отпечатывающего этикетку с сообщением высокого приоритета и сообщением низкого приоритета, соответствующим образом закодированными в шестиугольниках этикетки. Несущественным является то, чтобы сообщение высокого приоритета и сообщения низкого приоритета были действительно созданы, но желательно это с целью максимизации вероятности того, что наиболее важные данные, подлежащие кодированию, будут восстановлены. В предпочтительном варианте этикетка также отпечатывается с расположенной по центру опознавательной мишенью, содержащей множество концентрических колец двух перемежащихся контрастирующих цветов, причем цвета предпочтительно выбраны из двух цветов, используемых для печатания отдельных шестиугольников, и наиболее предпочтительно черный и белый цвета для обеспечения максимального контраста. In practice, the label-sharing operator can manually enter data into an appropriate computer terminal, which is intended, as shown below, to turn on a printer that prints a label with a high priority message and a low priority message encoded accordingly in the hexagons of the label. It is not essential that a high priority message and a low priority message are actually created, but this is desirable in order to maximize the likelihood that the most important data to be encoded will be restored. In a preferred embodiment, the label is also printed with a centrally located identification target containing a plurality of concentric rings of two alternating contrasting colors, the colors being preferably selected from two colors used to print individual hexagons, and most preferably black and white to provide maximum contrast.

Оператор, вручную вводящий эти данные, делает так, чтобы соответственно запрограммированный компьютер закодировал каждый символ входного сообщения с использованием определителя поля с целью создания в управляемом компьютере двоичной битовой последовательности, представляющей символы сообщения и закодированной полем для обозначения сообщений высокого приоритета и низкого приоритета и относительного положения каждого. Эта операция осуществляется программой "TEXTIN.C" (фиг. 8). The operator manually entering this data makes the appropriately programmed computer encode each character of the input message using a field identifier in order to create a binary bit sequence in the managed computer that represents the message characters and is encoded by the field to indicate messages of high priority and low priority and relative position everyone. This operation is carried out by the program "TEXTIN.C" (Fig. 8).

Или же процесс может начинаться с подлежащей кодированию информации, уже содержащейся в двоичной битовой последовательности, потому что, например, она была получена от запоминающего устройства или создана каким-то другим образом. Поэтому подлежащее кодированию сообщение может существовать в форме, которая вручную ( с помощью электроники) преобразуется в двоичную битовую последовательность или которая начинается как двоичная битовая последовательность. Or the process may begin with the information to be encoded already contained in the binary bit sequence, because, for example, it was received from a storage device or created in some other way. Therefore, the message to be encoded can exist in a form that is manually (electronically) converted to a binary bit sequence or that starts as a binary bit sequence.

Как только двоичная битовая последовательность создана или защищенная от погрешности битовая последовательность произведена на этапе, речь о котором пойдет далее, битовая последовательность должна быть картирована в соответствии с определенной структурой картирования для кодирования шестиугольной сотовой структуры по данному изобретению. На фиг. 5 показана "карта набора", на которой изображены индивидуальные шестиугольные ячейки в наборах 3х3 ячейки, выравненных в сетку или сотовую структуру, содержащую 33 ряда и 30 столбцов шестиугольников. Каждый ряд нумеруют и каждый столбец нумеруют. Номера рядов идут с 1 по 33, а номера столбцов с 1 по 30. Можно отметить, что некоторые из шестиугольников, обозначенные вдоль верхней поверхности и правосторонней поверхности карты в пределах геометрического центра сетки, обозначены X-ами. Это указывает, что эти шестиугольники не содержат картированной побитно информации. Это происходит от того, что внешние X-ы представляют частичные шестиугольники на кромке этикетки, что приводит к наличию в каждом из этих рядов одного меньшего шестиугольника. Внутренние шестиугольники, обозначенные X-ами, представляют промежутки, либо занятые опознавательной мишенью, либо неполными шестиугольниками по периметру опознавательной мишени, так что эти внутренние шестиугольники, обозначенные X-ами, не являются картированными побитно. Все шестиугольники, которые не обозначены X-ами, способны к записи информации. В соответствии с предпочтительным вариантом каждый из этих промежутков должен быть занят черным (B), e m (W) или (G) шестиугольников. Как отмечалось выше, хотя может применяться различная пакетирующая и картирующая техника, применение этого изобретения позволяет использовать пакеты из 9 шестиугольников в 3 ряда и 3 шестиугольника в каждом для задания конкретных битов информации, и как уже описывалось выше, 113 битов информации предпочтительно закодировать в каждом таком пакете по 9 шестиугольников. Once a binary bit sequence has been created or an error-protected bit sequence has been produced in the step that will be discussed later, the bit sequence must be mapped in accordance with a specific mapping structure to encode the hexagonal honeycomb structure of the present invention. In FIG. 5 shows a “set map", which depicts individual hexagonal cells in sets of 3x3 cells aligned into a grid or honeycomb structure containing 33 rows and 30 columns of hexagons. Each row is numbered and each column is numbered. The row numbers go from 1 to 33, and the column numbers from 1 to 30. It can be noted that some of the hexagons marked along the top surface and the right-side surface of the map within the geometric center of the grid are denoted by Xs. This indicates that these hexagons do not contain bitmapped information. This is due to the fact that the outer Xs represent partial hexagons on the edge of the label, which leads to the presence in each of these rows of one smaller hexagon. The internal hexagons denoted by Xs represent gaps either occupied by the identification target or incomplete hexagons along the perimeter of the identification target, so that these internal hexagons denoted by Xs are not bitmapped. All hexagons that are not indicated by Xs are capable of recording information. In a preferred embodiment, each of these spaces should be occupied by black (B), e m (W) or (G) hexagons. As noted above, although various packaging and mapping techniques can be used, the application of this invention allows the use of packets of 9 hexagons in 3 rows and 3 hexagons in each to specify specific bits of information, and as described above, 113 bits of information are preferably encoded in each such pack of 9 hexagons.

В решетке данных, содержащей 33 ряда и 30 столбцов соприкасающихся шестиугольников, образована и может быть насмотрена в связи с фиг. 5 сетка из 11 рядов в 10 столбцов наборов шестиугольников, каждый из которых содержит структуру в виде 3•3 ячейки соприкасающихся шестиугольников. Необходимо отметить, однако, что каждый набор в виде 3 рядов ячеек на 3 столбца ячеек в пределах сетки в виде 11 наборов х 10 наборов содержит набор из 7 или 8 шестиугольников из-за геометрической упаковки шестиугольников и число будет меняться от ряда к ряду. Таким образом, 6 наборов, содержащих 8 шестиугольников, и 5 наборов, содержащих 7 шестиугольников, получаются при таком расположении. Также центрально размещенная опознавательная мишень позволяет создать дополнительные неполные наборы. Таким образом, на фиг. 5 показано графическое представление используемых наборов из шестиугольников, имеющихся для кодирования битами информации в решетке данных в виде 33 рядов на 30 столбцов соприкасающихся шестиугольников. In a data grid containing 33 rows and 30 columns of contiguous hexagons, it is formed and can be seen in connection with FIG. 5 a grid of 11 rows of 10 columns of sets of hexagons, each of which contains a structure in the form of 3 • 3 cells of touching hexagons. It should be noted, however, that each set of 3 rows of cells per 3 columns of cells within the grid in the form of 11 sets x 10 sets contains a set of 7 or 8 hexagons due to the geometric packaging of the hexagons and the number will vary from row to row. Thus, 6 sets containing 8 hexagons, and 5 sets containing 7 hexagons, are obtained with this arrangement. Also, a centrally located identification target allows you to create additional incomplete sets. Thus, in FIG. 5 shows a graphical representation of the used sets of hexagons available for encoding with bits of information in the data lattice in the form of 33 rows of 30 columns of contacting hexagons.

Как показано на фиг. 4, наборы с девятью используемыми шестиугольниками кодируют с помощью следующего алгоритма:
Взять одиннадцать бит информации и картировать их последовательность из семи шестиугольников, обозначенных как a, c, d, e, f и h.
As shown in FIG. 4, sets with nine usable hexagons are encoded using the following algorithm:
Take eleven bits of information and map their sequence of seven hexagons, designated as a, c, d, e, f and h.

Шестиугольники g и i используют для представления 1 бита каждым так, что гарантировать, что каждый из них отличается от шестиугольника h. Hexagons g and i are used to represent 1 bit each so as to ensure that each one is different from hexagon h.

Таким образом, тринадцать бит информации кодируют в полной связке 3 • 3 ячейки из девяти соприкасающихся шестиугольников. Thus, thirteen bits of information are encoded in a complete bunch of 3 • 3 cells from nine contiguous hexagons.

Для частичных наборов из 7 или 8 используемых шестиугольников:
Взять одиннадцать бит информации и картировать их в последовательность из первых семи используемых шестиугольников.
For partial sets of 7 or 8 hexagons used:
Take eleven bits of information and map them into a sequence of the first seven hexagons used.

Восьмой шестиугольник, если имеется, используют для представления одного бита. The eighth hexagon, if any, is used to represent one bit.

Для всех других частичных ячеек:
Картировать три бита информации во стольких парах шестиугольников, во скольких это возможно.
For all other partial cells:
Map three bits of information in as many pairs of hexagons as possible.

Любые оставшиеся одиночные шестиугольники используют для представления одного бита. Any remaining single hexagons are used to represent one bit.

Поскольку за счет картирования семи шестиугольников получается больше комбинаций, чем одиннадцать битов (т. е. 37 2187 против 211 204809, некоторые комбинации шестиугольников необходимо отклонить. Отклоненные комбинации становятся теми, которые обеспечивают наименьшее число переходов. Для выполнения этого созданы справочные таблицы для картирования наборов в соответствии с фиг. 5. Создание и использование этих справочных таблиц вполне по силам квалифицированному программисту. В соответствии с фиг. 9 программа для создания справочных таблиц "BINHEH.LUT" и "HEXBIN.LUT" обозначена как "MK HEX LUT".Since mapping seven hexagons produces more combinations than eleven bits (that is, 3 7 2187 versus 2 11 204809, some combinations of hexagons must be rejected. Rejected combinations become those that provide the least number of transitions. To do this, lookup tables have been created for mapping sets in accordance with Fig. 5. The creation and use of these lookup tables is quite within the reach of a skilled programmer. In accordance with Fig. 9, the program for creating lookup tables "BI NHEH.LUT "and" HEXBIN.LUT "are designated as" MK HEX LUT ".

Применение этой схемы размещения битов позволяет произвести кодирование 1292 битов информации в решетке данных размером 33 ряда х 30 столбцов соприкасающихся шестиугольников. The application of this bitmapping scheme allows the coding of 1292 bits of information in a data lattice of 33 rows x 30 columns of contiguous hexagons.

Последовательность, в которой информация высoкого приоритета и информация низкого приоритета размещается по всей карте наборов, является предварительной в зависимости от:
(a) размера сообщения высокого приоритета,
(b) размера сообщения низкого приоритета,
(c) оптимального расположения для сообщения высокого приоритета в защищенном месте.
The sequence in which high priority information and low priority information is placed across the entire set map is preliminary, depending on:
(a) the size of the high priority message,
(b) the size of the low priority message,
(c) an optimal location for a high priority message in a secure location.

Используя карту наборов, показанную на фиг. 5, в качестве шаблона программа "MKMAPS. C" с записью картирования, работающая на цифровых данных, содержащихся в запоминающей среде, производит предварительное определение того, как распределять информацию: и сообщение высокого приоритета и сообщение низкого приоритета по всей карте набора, о чем будет описано полностью далее. Using the kit map shown in FIG. 5, as a template, the “MKMAPS. C” program with a mapping recording, operating on digital data contained in a storage medium, makes a preliminary determination of how to distribute information: both a high priority message and a low priority message throughout the dialing map, as will be fully described below.

С целью минимизации вероятности погрешности и обеспечения возможности исправления ошибки предпочтительный вариант изобретения должен содержать экстенсивную защиту от ошибки и возможности коррекции. Например, в предпочтительном варианте, имеющем 1292 бита информации, которая может быть закодирована в решетке шестиугольников площадью один квадратный дюйм, имеющей 33 ряда х 30 столбцов шестиугольников, и опознавательную мишень, занимающую около 7% площади этикетка, желательно применять 36 битов информации сообщения высокого приоритета для кодирования 9-разрядного кода почтового индекса плюс один дополнительный цифро-буквенный символ, который может представлять погрузочный код. В этом примере также понадобилось бы использовать 120 проверочных разрядов для сообщения высокого приоритета. Это определяется количеством необходимых возможностей коррекции погрешности. Аналогично в показанном примере 560 битов сообщения низкого приоритета, это включает 40 битов сообщения высокого приоритета, которое включено в сообщение низкого приоритета. В показанном примере 576 проверочных битов сообщения низкого приоритета дополняются с целью поддержания безопасности и облегчения восстановления сообщения низкого приоритета. Этот пример иллюстрирует гораздо более щедрое применение проверочных битов с целью предохранения и возможности восстановления сообщения высокого приоритета в противоположность сообщению низкого приоритета. Необходимо уяснить, что приведенная информация является лишь примером, а сообщение высокого приоритета могло бы быть длиннее или короче, сообщение низкого приоритета длиннее или короче, число проверочных битов больше или меньше в зависимости от конкретного применения изобретения. In order to minimize the likelihood of error and to provide the possibility of error correction, the preferred embodiment of the invention should include extensive protection against error and the possibility of correction. For example, in a preferred embodiment having 1292 bits of information that can be encoded in a one square inch hexagon array, having 33 rows x 30 columns of hexagons, and an identification target occupying about 7% of the label area, it is desirable to use 36 bits of high priority message information to encode a 9-bit zip code plus one additional alphanumeric character that can represent the loading code. In this example, it would also be necessary to use 120 check bits for a high priority message. This is determined by the number of necessary error correction capabilities. Similarly, in the example shown, 560 bits of a low priority message, this includes 40 bits of a high priority message that is included in the low priority message. In the example shown, 576 check bits of the low priority message are supplemented to maintain security and facilitate the recovery of the low priority message. This example illustrates the much more generous use of check bits to protect and recover a high priority message as opposed to a low priority message. It should be understood that the information provided is only an example, and a high priority message could be longer or shorter, a low priority message would be longer or shorter, the number of check bits is more or less, depending on the particular application of the invention.

"Систематический код" принимает специфическую последовательность сообщения и добавляет отличающуюся последовательность проверки погрешности в последовательность сообщения. "Несистематический код" принимает последовательность специфического сообщения и включает в себя последовательность проверки погрешности с последовательностью сообщения, так что сообщение больше не является отличающимся, но является, конечно, восстанавливаемым. Использование либо систематического, либо несистематического кодированного для защиты от погрешности находится в пределах компетенции данного изобретения. Далее рассказано о систематическом коде. The "systematic code" takes a specific message sequence and adds a different error checking sequence to the message sequence. The “unsystematic code” receives a sequence of a specific message and includes an error checking sequence with a message sequence, so that the message is no longer different, but is of course recoverable. The use of either systematic or unsystematic coded for protection against error is within the competence of this invention. The following describes the systematic code.

Показано уже, что этап "наложения символов выявления ошибки" включает в себя системы систематического и/или несистематического кодирования. It has already been shown that the stage of "superposition of error detection symbols" includes systematic and / or unsystematic coding systems.

В технике известны различные систематические линейные циклические коды защиты от погрешности, например, коды BCH, коды Рида-Соломона отдельно включены для защиты целостности сообщений высокого и низкого приоритета. Коды Рида-Соломона являются очень эффективными и больше всего полезны, когда проверяются на погрешность многобитовые символы. Коды Рида-Соломона являются хорошо известными и необходимо уяснить что это просто предпочтительный вариант, хотя в изобретении могли бы использоваться многие другие коды с коррекцией погрешности. Various systematic linear cyclic error protection codes are known in the art, for example, BCH codes, Reed-Solomon codes are separately included to protect the integrity of high and low priority messages. Reed-Solomon codes are very effective and most useful when multi-bit characters are checked for errors. Reed-Solomon codes are well known and it must be understood that this is simply the preferred option, although many other error correction codes could be used in the invention.

Далее с помощью примеров приведена некоторая информация о коде Рида-Соломона. Специфические характеристики кода Рида-Соломона могут быть заданы следующими параметрами:
m число битов в каждом символе,
n число символов в блоке 2m 1
k число символов сообщения (число битов сообщения k)
t способность коррекции в количестве символов (n k)/2
Девятизначный почтовый индекс и одиночный цифробуквенный символ для дальнейших целей распознавания требует 36 бит без защиты от погрешности в описанном ниже примере. Код Рида-Соломона со следующими параметрами был выбран для сообщения высокого приоритета.
The following examples provide some information about the Reed-Solomon code. The specific characteristics of the Reed-Solomon code can be specified by the following parameters:
m is the number of bits in each character,
n number of characters in block 2 m 1
k number of message characters (number of message bits k)
t correction ability in number of characters (nk) / 2
A nine-digit postal code and a single alphanumeric character for further recognition purposes require 36 bits without error protection in the example described below. The Reed-Solomon code with the following parameters was selected for the high priority message.

m 6 (6-битовые символы)
n 26 1 63
t=10
Поэтому k n 2t 43
Поскольку только шесть 6-битовых символов требуются для представления 36-битового сообщения, оставшиеся 37 символов (43-6) символов являются набивочными символами, которые подразумеваются между кодирующим и декодирующим устройствами их не надо заносить на этикетку. Таким образом, общее число битов, необходимых на этикетке для сообщения высокого приоритета, составляет (63-37)•6 или 156 битов.
m 6 (6-bit characters)
n 2 6 1 63
t = 10
Therefore kn 2t 43
Since only six 6-bit characters are required to represent a 36-bit message, the remaining 37 characters (43-6) characters are padded characters, which are implied between the encoders and decoders they do not need to be put on the label. Thus, the total number of bits required on the label for a high priority message is (63-37) • 6 or 156 bits.

Эта схема кодирования погрешности сможет скорректировать максимум до 60 (10•6) битовых погрешностей, что составляет до 38,5% используемых битов. Благодаря большому количеству подразумеваемых набивочных символов большая способность выявления погрешности этого кодирования Рида-Соломона делает чрезвычайно невероятным неправильное прочтение сообщения высокого приоритета. This error coding scheme will be able to correct a maximum of 60 (10 • 6) bit errors, which is up to 38.5% of the bits used. Due to the large number of implied padding characters, the great ability to detect errors in this Reed-Solomon coding makes it extremely improbable to read a high priority message incorrectly.

Сообщение низкого приоритета было закодировано кодом Рида-Соломона с защитой от погрешности, имеющим другие параметры, а именно:
m 8 (8-битовые символы)
n 28 1 255
t 36
k n 2t 183
Поскольку имеются 1292 бита для кодирования на этикетке в соответствии с этим примером, общее число 1336 битов (1292 156 битов сообщения высокого приоритета и проверочных битов) имеются для кодирующих и проверочных битов сообщения низкого приоритета. Таким образом, оставшиеся 904 бита (255 •8 - 1136) должны подразумеваться набивочными битами. Это позволяет получить 560 битов (183• 8 904) для информационного содержания сообщения низкого приоритета и 576 проверочных битов.
The low priority message was encoded with a Reed-Solomon code with error protection having other parameters, namely:
m 8 (8-bit characters)
n 2 8 1 255
t 36
kn 2t 183
Since there are 1292 bits for encoding on the label in accordance with this example, a total of 1336 bits (1292 156 bits of a high priority message and check bits) are available for the coding and verification bits of a low priority message. Thus, the remaining 904 bits (255 • 8 - 1136) should be implied by padding bits. This allows 560 bits (183 • 8 904) to be received for the information content of the low priority message and 576 check bits.

Для большего обеспечения восстановления сообщения высокого приоритета оно также содержится в сообщении низкого приоритета. Код Рида-Соломона защиты от погрешности, применяемый для сообщения низкого приоритета, позволяет произвести кодирование дополнительных 86 6-битовых цифробуквенных символов и имеет максимальную способность коррекции погрешности около 25, 4%
Используя описанное кодирование Рида-Соломона с защитой от погрешности, можно получить общее число в 1292 бита информации, имеющейся на иллюстративной этикетке, распределенные следующим образом:
36 биты информации высокого приоритета,
120 проверочные биты высокого приоритета,
560 информационные биты низкого приоритета (включая 40 битов сообщения высокого приоритета введенные в сообщение низкого приоритета),
576 проверочные биты низкого приоритета.
In order to better ensure recovery of a high priority message, it is also contained in a low priority message. The Reed-Solomon error protection code used for low priority messages allows encoding an additional 86 6-bit alphanumeric characters and has a maximum error correction capacity of about 25.4%
Using the described Reed-Solomon encoding with error protection, you can get a total number of 1292 bits of information on the illustrative label, distributed as follows:
36 bits of high priority information,
120 check bits of high priority,
560 low priority information bits (including 40 bits of a high priority message inserted in a low priority message),
576 low priority check bits.

Бытовая последовательность данных, включая соответствующие проверочные биты для сохранения информации, предназначены для отдельных шестиугольников на карте наборов на фиг.5. The household data sequence, including the corresponding check bits for storing information, is for individual hexagons on the set map of FIG. 5.

Необходимо отметить, что может применяться большое разнообразие схем распределения, учитывая то, что важными критериями, которые необходимо определить, являются следующие:
(1) безопасное расположение сообщения высокого приоритета вблизи опознавательной мишени (если представлена на решетке данных),
(2) создание структуры, которая в разумных пределах является способной к повторному монтажу при считывании.
It should be noted that a wide variety of distribution schemes can be applied, given that the following important criteria that need to be defined are:
(1) the safe location of the high priority message near the identification target (if presented on the data grid),
(2) the creation of a structure that is reasonably capable of re-assembly upon reading.

Специфическая программа кодирования погрешности, используемая в иллюстрированном примере, содержится под названием "ERRCODE.C". The specific error coding program used in the illustrated example is contained under the name "ERRCODE.C".

Кодирование в кодах Рида-Соломона требует осуществления умножения вектора кода сообщения на генераторную матрицу. Умножение матрицы производится с использованием арифметики поля Галуа. Добавление любых двух элементов поля получают за счет проведения операции исключенного "или" между обоими элементами. Умножение производится с помощью логарифмирования в поле Галуа. Логарифм и антилогарифм получают за счет использования справочных таблиц, выработанных из первичных многочленов, особенно для сообщения высокого приоритета: 1 + x6; и для сообщения низкого приоритета: 1+x2+x3+x4+x8. Как показано на фиг. 9, вспомогательная программа "GF.0c" вырабатывает справочные таблицы, необходимые для арифметики поля Галуа.Reed-Solomon coding requires the multiplication of the message code vector by the generator matrix. The matrix is multiplied using the arithmetic of the Galois field. Adding any two field elements is obtained by performing the excluded "or" operation between both elements. Multiplication is done using logarithms in the Galois field. The logarithm and antilogarithm are obtained by using lookup tables derived from primary polynomials, especially for high priority messages: 1 + x 6 ; and for a low priority message: 1 + x 2 + x 3 + x 4 + x 8 . As shown in FIG. 9, the auxiliary program "GF.0c" produces reference tables necessary for arithmetic of the Galois field.

Справочные таблицы вычисляют и хранят в файле "GF.LUT" для применения во время кодирования и декодирования. Генераторный многочлен g(x) для кода Рида-Соломона определяют следующим уравнением:
g(x) (x+a)(x+a2) (x+a2t)
где
"a" есть базисный элемент поля Галуа.
Reference tables are computed and stored in the "GF.LUT" file for use during encoding and decoding. The generator polynomial g (x) for the Reed-Solomon code is determined by the following equation:
g (x) (x + a) (x + a 2 ) (x + a 2t )
Where
"a" is the base element of the Galois field.

Генераторная машина для кода Рида-Соломона формируется за счет проведения длинного деления для каждого из рядов генераторной матрицы. Каждый ряд генераторной матрицы задается остатком после длинного деления xn-k-1 на g(x).The generator machine for the Reed-Solomon code is formed by conducting a long division for each of the rows of the generator matrix. Each row of the generator matrix is given by the remainder after a long division of x nk-1 by g (x).

Вычисление генераторных многочленов g(x), а также генераторных матриц для сообщений высокого приоритета и низкого приоритета производят в соответствии со вспомогательной программой "MKRSLUT.C". The calculation of generator polynomials g (x), as well as generator matrices for messages of high priority and low priority, is carried out in accordance with the auxiliary program "MKRSLUT.C".

В предпочтительном варианте изобретения этикетки, содержащие шестиугольники, отпечатывают стандартным печатным оборудованием, которое всегда доступно и недорого. Принтер, имеющий матрицу 300•300 точек на квадратный дюйм, дает хорошие результаты при печатании трехцветных (черный, белый, серый) этикетов, имеющих 888 шестиугольников плюс центрально расположенную опознавательную мишень. Принтер с такой разрешающей способностью представлен моделью Хьюлетт-Паккард Лазер Джет серия 11 с памятью 0,5 мегабайт и разрешающей способность графики в 300 точек на дюйм. Сетка элементов изображена 300•300, имеющая плотность 90000 элементов изображения на шестиугольник в предпочтительном варианте. Каждому элементу изображения придается величина 0 или 1, представляющая черный или белый элемент изображения. Этот принтер используется для печати двухцветной решетки данных из черных или белых шестиугольников. Он также может использоваться для печати трехцветной решетки данных из черных, белых и серых шестиугольников, если используется полутоновый алгоритм для создания серых шестиугольников, что было описано выше. In a preferred embodiment of the invention, labels containing hexagons are printed with standard printing equipment, which is always affordable and affordable. A printer with a matrix of 300 • 300 dots per square inch gives good results when printing tri-color (black, white, gray) labels with 888 hexagons plus a centrally located identification target. The printer with this resolution is represented by the Hewlett-Packard Laser Jet 11 series model with a memory of 0.5 megabytes and a graphics resolution of 300 dpi. A grid of elements is depicted 300 • 300 having a density of 90,000 image elements per hexagon in a preferred embodiment. Each image element is assigned a value of 0 or 1, representing a black or white image element. This printer is used to print a two-color data grid from black or white hexagons. It can also be used to print a tri-color lattice of data from black, white and gray hexagons if the halftone algorithm is used to create gray hexagons, as described above.

Как показано на фиг.8, с помощью записанной программы "MKMAPS.C" была создана справочная таблица "REGIONS.LUT" из 34 рядов на 30 столбцов, которая аналогична фиг. 5, но которая приспособления для обозначения выбора черного или белого цвета для колец опознавательной мишени. Отдельные шестиугольники кодируют как черные, белые или серые или как неиспользуемые. Отдельная справочная таблица "HEX MAP. LUT" создана записанной подпрограммой программы "MKMAPS.C", которая задает принадлежность каждого из 300x300 элементов изображения на сетки элементов изображения конкретным областям в "REGIONS.LUT", то есть около 90 элементов изображения на шестиугольник. Элементы изображения, принадлежащие к ориентировочным кольцам, кодируются либо черным, либо белым цветом. Кольца опознавательной мишени отпечатываются, во-первых, за счет генерирования шестиугольной структуры на ряде каждой области, а затем генерирования колец. Области, частично или полностью покрытые поисковыми кольцами, считаются неиспользуемыми в "REGIONS.LUT". As shown in FIG. 8, using the recorded program “MKMAPS.C”, a lookup table “REGIONS.LUT” was created from 34 rows of 30 columns, which is similar to FIG. 5, but which is a device for indicating the choice of black or white for the rings of the identification target. Individual hexagons are encoded as black, white or gray, or as unused. A separate reference table "HEX MAP. LUT" was created by the recorded subroutine of the program "MKMAPS.C", which sets the belonging of each of the 300x300 image elements to the grid of image elements to specific areas in "REGIONS.LUT", that is, about 90 image elements per hexagon. Image elements belonging to the orientation rings are encoded in either black or white. The rings of the identification target are printed, firstly, by generating a hexagonal structure on a row of each region, and then generating rings. Areas partially or completely covered by search rings are considered unused in "REGIONS.LUT".

Закодированная битовая последовательность защиты от погрешности картируется в соответствии с предопределенной последовательностью в наборную решетку 11•10 шестиугольников. Как показано на фиг.8, последовательность задается заказной справочной таблице "ORDER.LUT", генерируемой вспомогательной записанной программой под названием "ORDER.C."
Записанная программа "PRLABEL.C" использовалась для задания значений 0, 1 или 2 областям, имеющимся для отпечатывания на этикетке, при этом оставляют области со значением 3 неизменными. Уровни серого цвета для каждого из шестиугольников в наборе 3•3 ячейки задаются в связи с записанной программой под названием "CELL CODE.C".
The encoded error protection bit sequence is mapped in accordance with a predetermined sequence into an array of 11 x 10 hexagons. As shown in FIG. 8, the sequence is defined by a custom lookup table “ORDER.LUT” generated by an auxiliary recorded program called “ORDER.C.”
The recorded program "PRLABEL.C" was used to set the values to 0, 1 or 2 areas available for printing on the label, while leaving the area with a value of 3 unchanged. The gray levels for each of the hexagons in the set of 3 • 3 cells are set in connection with a recorded program called "CELL CODE.C".

Предпочтение запоминанию сообщения высокого приоритета в области, приближенной к опознавательной мишени, где оно будет меньше подвержена деградации этикетки, вставляется в эту вспомогательную заказную программу. Поэтому программа "LABEL. C" используется для выработки последовательности битов, пригодной для ввода в лазерный принтер. The preference for memorizing a high priority message in an area close to the identification target, where it will be less prone to label degradation, is inserted into this auxiliary custom program. Therefore, the program "LABEL. C" is used to generate a sequence of bits suitable for input into a laser printer.

Можно заметить, что использование черного, серого и белого цветов позволяет осуществить простую процедуру отпечатывания этикетки, потому что только необходимы черные чернила, когда используется стандартный алгоритм полутонирования способом, хорошо известным в технике. Если используются другие цветовые комбинации (что вполне осуществимо), необходимость печатания другими цветами очевидно приводит к созданию значительных сложностей по сравнению с трехцветным черно-серо-белым вариантом или с двухцветным черно-белым вариантом. You may notice that the use of black, gray and white colors allows for a simple label printing procedure, because black ink is only needed when using the standard halftone algorithm in a manner well known in the art. If other color combinations are used (which is quite feasible), the need to print in other colors obviously leads to significant difficulties in comparison with the tri-color black-gray-white version or the two-color black and white version.

Таким образом, когда каждому элементу изображения принтера предписана черная или белая величина, этикетки могут быть отпечатаны с целью создания кодированного формата, как показано на фиг.3, в котором некоторые шестиугольники являются белыми, некоторые серыми, а некоторые черными, и в котором область опознавательной мишени предпочтительно черные и белые концентрические кольца образована в геометрическом центре этикетки. Thus, when a black or white value is assigned to each image element of the printer, labels can be printed to create an encoded format, as shown in FIG. 3, in which some hexagons are white, some gray and some black, and in which the identification area The target is preferably black and white concentric rings formed in the geometric center of the label.

Описав, как записываются данные в этикетку и как они отпечатываются, необходимо описать последующую интерпретацию этикетки или процесс декодирования. Необходимо отметить, что желательно выполнять функцию интерпретации этикетки на очень высокой скорости, за время порядка доли секунды с целью увеличения эффективности осуществления процесса обработки багажа (или другой обработки или считывания с этикетки). Имеются два основных подхода, которые могут применяться для захвата изображения в процессе считывания с этикетки. Этикетка может быть считана на относительно малой скорости с использованием ручного статического устройства сканирования с фиксированным фокусом. Или же весьма желательно использовать электро-оптический датчик, имеющий сервоуправляемый фокусирующий механизм, позволяющий осуществить динамическое сканирование быстро перемещающегося багажа переменных размеров и высоты, для достижения высокоскоростной работы. Процесс декодирования и устройство, описываемые ниже, были продемонстрированы в связи с устройством сканирования с фиксированным фокусом. Процесс, имеющий основные возможности, описанные здесь относительно статического устройства сканирования с фиксированным фокусом, применим для динамической сканирующей системы с определенными модификациями оптической системы, отмеченными ниже. При обработке багажа на высокой скорости желательно иметь высокоскоростной механизм сканирования, который позволяет считывать этикетки, идущие с линейной скоростью порядка 2,5 м в секунду или более и проходящие под местом установки фиксированного устройства считывания. Таким образом, функция обработки изображения содержит следующие этапы. На фиг.7 показана схема этапов процесса декодирования. Having described how data is written to the label and how it is printed, it is necessary to describe the subsequent interpretation of the label or the decoding process. It should be noted that it is desirable to perform the function of interpreting the label at a very high speed, for a time of the order of a split second, in order to increase the efficiency of the baggage handling process (or other processing or reading from the label). There are two main approaches that can be used to capture an image while reading from a label. The label can be read at a relatively low speed using a static fixed focus manual scanning device. Or it is highly desirable to use an electro-optical sensor with a servo-controlled focusing mechanism that allows dynamic scanning of rapidly moving baggage of varying sizes and heights to achieve high-speed operation. The decoding process and device described below have been demonstrated in connection with a fixed focus scanning device. A process having the basic capabilities described here regarding a static fixed-focus scanning device is applicable to a dynamic scanning system with certain modifications of the optical system noted below. When processing baggage at high speed, it is desirable to have a high-speed scanning mechanism that allows you to read labels coming at a linear speed of about 2.5 m per second or more and passing under the installation site of a fixed reader. Thus, the image processing function comprises the following steps. 7 shows a diagram of the steps of the decoding process.

1. Освещение этикетки
Когда упаковка, посылка или письмо проходит на высокоскоростном конвейере, область, подлежащая освещению, оказывается достаточно большой, потому что размеры упаковки, приспосабливаемой на конвейере, могут быть достаточно большими и переменными. Например, для систем обработки багажа являются необычными конвейер шириной 1 м и упаковки шириной от нескольких дюймов до метра (и аналогичной высоты). Поэтому этикетка площадью одного квадратного дюйма может находиться в любом месте поперек конвейера. Вероятно, что упаковки также расположатся под косыми углами относительно оси движения конвейерной ленты. Посылки, упаковки, письма или аналогичные предметы могут иметь разную высоту, так что сканируемые этикетки могут оказаться, например, на расстоянии одного дюйма или меньше над конвейером, с одной стороны, или до 90 см или более по отношению к максимальной высоте упаковки, которую может воспринять описанная система, с другой стороны.
1. Lighting labels
When a package, parcel or letter passes on a high-speed conveyor, the area to be illuminated is large enough because the size of the package that is adjustable on the conveyor can be quite large and variable. For example, for baggage handling systems, a 1 m wide conveyor and packaging from a few inches to a meter wide (and similar heights) are unusual. Therefore, one square inch label can be anywhere across the conveyor. It is likely that the packages will also be located at oblique angles relative to the axis of movement of the conveyor belt. Parcels, packages, letters or similar items can have different heights, so that the scanned labels can be, for example, one inch or less above the conveyor, on the one hand, or up to 90 cm or more with respect to the maximum height of the package that can perceive the described system, on the other hand.

С целью соответствующего освещения этикеток в соответствии с данным изобретением, особенно принимая во внимание большой диапазон ширины упаковок, высоты и углов представления этикеток, желательно использовать источник света большой яркости, который хорошо отразится на базе двух или более оптических характеристик, избранных для этикетки. Свет может быть инфракрасным, ультрафиолетовым или видимым светом, и спектр света применяемого видимого освещения может изменяться. Техника для измерения света предпочтительно включает в себя измерение света, отраженного от черного, белого или серого шестиугольников на этикетке. In order to adequately illuminate the labels in accordance with this invention, especially taking into account the wide range of packaging widths, heights and viewing angles of the labels, it is desirable to use a high-brightness light source that reflects well on the basis of two or more optical characteristics selected for the label. The light may be infrared, ultraviolet, or visible light, and the light spectrum of the applied visible lighting may vary. The light measurement technique preferably includes measuring light reflected from black, white, or gray hexagons on the label.

Источник освещения должен создавать достаточно отраженного света на световой датчик (например, прибор с зарядовой связью, описываемый ниже), чтобы световой датчик мог надежно различить среди черного, серого и белого или какого-либо другого оттенка оптические характеристики шестиугольников, подлежащие измерению. В динамической системе сканирования может использоваться решетка светодиодов для создания уровня освещенности порядка 10 мВт/см2 в области освещения этикетки на уровне этикетки. Светодиоды могут находиться в объемной решетки без фокусирующих линз или в линейной решетке с использованием цилиндрической фокусирующей линзы. Лазерный источник света, пропущенного через соответствующую оптическую систему, создающую линейный источник освещения, может также применяться в данном изобретении.The light source must provide enough reflected light to the light sensor (for example, a charge-coupled device described below) so that the light sensor can reliably distinguish among the black, gray and white or any other shade the optical characteristics of the hexagons to be measured. In a dynamic scanning system, an LED array can be used to create an illumination level of about 10 mW / cm 2 in the label illumination area at the label level. LEDs can be located in a volumetric array without focusing lenses or in a linear array using a cylindrical focusing lens. A laser light source transmitted through an appropriate optical system creating a linear light source can also be used in this invention.

Выбор источник света и свойств источника света для рассматриваемого применения находится в пределах компетенции специалистов в данной области. Необходимо напомнить, что поскольку отыскиваемая этикетка имеет при максимальной размерности площадь лишь один квадратный дюйм, располагаясь на высоте до 90 см на ленте шириной 1 м, идущей со скоростью порядка 2,5 м в секунду, очень важно суметь осветить этикетки хорошо с целью достаточно резвой идентификации и нахождения этикеток. The choice of the light source and the properties of the light source for the application in question is within the competence of specialists in this field. It must be recalled that since the label being searched has only one square inch at the maximum dimension, located at a height of up to 90 cm on a tape 1 m wide, running at a speed of the order of 2.5 m per second, it is very important to be able to illuminate the labels well with a view to being quite frisky identifying and finding labels.

В случае статического датчика с фиксированным фокусом, используемого в показанном примере, уровень освещенности порядка 2 мВт/см2 оказался достаточным для применения изобретения. Это было осуществлено посредством люминесцентного источника света.In the case of a static sensor with a fixed focus used in the shown example, the level of illumination of the order of 2 mW / cm 2 was sufficient for the application of the invention. This was accomplished through a luminescent light source.

2. Оптическое измерение отраженного изображения этикетки
Второй этап части распознавания процесса декодирования представляет собой оптическое измерение освещенной области электроуправляемым датчиком. Аппаратно-световой датчик, используемый в иллюстративном примере, для статической сканирующей системы с фиксированным фокусом, содержит промышленную качественную цветную телевизионную камеру на приборе с зарядовой связью, стыкуемой с телевизионным объективом, включая 5 мм удлинительную трубку, фокусом 50 мм, светосилой 1,3, поставляемым фирмой Д.О. Индастриз, Инк (Япония), и выпускаемым с товарным знаком NAVITRONTM. Камера подсоединена к плате захвата изображения, обозначаемой как модель номер DT-2803-60, поставляемой фирмой Дейта Транслейшен Инк.
2. Optical measurement of the reflected image of the label
The second stage of the decoding process recognition part is an optical measurement of the illuminated area by an electrically controlled sensor. The hardware-light sensor used in the illustrative example for a fixed-focus static scanning system contains an industrial high-quality color television camera on a charge-coupled device connected to a television lens, including a 5 mm extension tube, focus 50 mm, aperture 1.3, supplied by the company D.O. Industries, Inc. (Japan), and manufactured under the trademark NAVITRON TM . The camera is connected to an image capture card, designated as model number DT-2803-60, supplied by Data Translation Inc.

Оптическое измерение может включать в себя обозрение всей этикетки, используя пространственный датчик типа описанной выше камеры и платы захвата изображения, или же в виде альтернативы может осуществляться с датчиком линейной решетки, содержащим устройство с зарядовой связью на чипе, в котором второе измерение сканирования этикетки осуществляется за счет движения упаковки (и этикетки). Подходящим для этой цели чипом устройства с зарядовой связью является Томсон-ЦСФ ТНХ 31510 CDZ, элемент 4096 высокоскоростного линейного датчика изображения устройства с зарядовой связью, поставляемой фирмой Томсон-ЦСФ, Дивижн Тьюбз Электроникс, Франция. Optical measurement may include viewing the entire label using a spatial sensor such as the camera and image capture card described above, or alternatively, it can be carried out with a linear array sensor containing a charge-coupled device on a chip in which the second measurement of label scanning is performed packing movement account (and labels). A suitable charge-coupled device chip is Thomson-CSF THX 31510 CDZ, element 4096 of a high-speed linear image sensor of a charge-coupled device supplied by Thomson-CSF, Division Tubes Electronics, France.

В динамических системах, содержащих перемещение багажа с этикеткой в конвейерной системе, желательно иметь длинную оптическую траекторию между распознаваемыми этикетками и источником света. Первейшей целью создания длинного оптического пути является снижение изменения кажущегося размера или увеличения этикетки, измеренной дистанционным световым датчиком. Например, если оптическая траектория составляет, скажет 1 м 20 см, то видимый размер этикеток, находящихся в 2,5 см над конвейерной лентой, будет сильно отличаться от размера этикетов, находящихся на расстоянии 90 см выше конвейерной ленты. Если используется оптическая траектория порядка шести метров, кажущийся размер тех же самых этикеток окажется одинаковым. За счет этого имеется возможность независимо от высоты заполнить всю или практически всю область датчика света областью, подлежащей измерению, что позволяет достигнуть высокую разрешающую способность изображения. Если используется пространственный датчик, а не линейный датчик, подходит тот же самый принцип. Это может осуществляться с помощью длинной оптической траектории, показанной на фиг.6. In dynamic systems comprising moving baggage with a label in a conveyor system, it is desirable to have a long optical path between the recognizable labels and the light source. The primary goal of creating a long optical path is to reduce the change in apparent size or increase the label measured by the remote light sensor. For example, if the optical path is, say 1 m 20 cm, then the visible size of the labels located 2.5 cm above the conveyor belt will be very different from the size of the labels 90 cm above the conveyor belt. If an optical path of about six meters is used, the apparent size of the same labels will be the same. Due to this, it is possible, regardless of height, to fill the entire or almost the entire area of the light sensor with the area to be measured, which allows to achieve a high resolution image. If a spatial sensor is used rather than a linear sensor, the same principle applies. This can be done using the long optical path shown in FIG. 6.

Для того, чтобы можно было сфокусироваться на этикетках упаковок различной высоты, необходим датчик высоты. Может применяться ультразвуковой датчик или последовательность световых лучей может прерываться багажом в качестве датчика. Любая из этих систем применима и может запускать подходящий регулируемый фокусирующий механизм с разомкнутым или замкнутым контуром для измерения и регулирования положения оптических измерительных элементов (например, линз или датчика) относительно друг друга на непрерывной базе, показанной на фиг.6. In order to be able to focus on labels of packages of different heights, a height sensor is needed. An ultrasonic sensor may be used or the sequence of light rays may be interrupted by baggage as a sensor. Any of these systems is applicable and can trigger an appropriate adjustable open-loop or closed-loop focusing mechanism for measuring and adjusting the position of the optical measuring elements (for example, lenses or sensors) relative to each other on a continuous basis, shown in Fig.6.

На фиг. 6 показано схематическое изображение системы фокусирования и регулирования телекамеры, работающей в соответствии с изображением, для регулирования положения светового датчика телекамеры в соответствии с высотой проверяемого багажа. На фиг.6 показана подходящая линза 67, привод катушки, датчик высоты и контур обратной связи в соответствии с изображением. Показанный на фиг.6 датчик 68 высоты может быть ультразвуковым датчиком высоты или световым лучом, который прерывается каждой упаковкой, идущей по конвейеру. Выходной сигнал датчика высоты подается на микропроцессор 69, который, в свою очередь, подключается привод 70 катушки, перемещающей катушку 71, на которой установлено устройство 72 с зарядовой связью или другой подходящий световой датчик. Датчик 73 положения вала измеряет положение катушки 71 и его выход на микропроцессор 69 завершает контур обратной связи для измерения и регулирования положения катушки 71. In FIG. 6 is a schematic illustration of a camera focusing and adjusting system operating in accordance with the image for adjusting the position of the camera light sensor in accordance with the height of checked baggage. 6 shows a suitable lens 67, coil drive, height sensor and feedback loop in accordance with the image. The height sensor 68 shown in FIG. 6 may be an ultrasonic height sensor or a light beam that is interrupted by each package traveling along the conveyor. The output signal of the height sensor is supplied to the microprocessor 69, which, in turn, is connected to the drive 70 of the coil moving the coil 71 on which the charge-coupled device 72 or other suitable light sensor is mounted. The shaft position sensor 73 measures the position of the coil 71 and its output to the microprocessor 69 completes the feedback loop for measuring and adjusting the position of the coil 71.

Датчик должен быть способен измерять отраженный свет, поступающий от освещенной этикетки, а также должен выдавать налоговый сигнал соответствующий яркости отражающих характеристик этикетки, записанной отдельными элементами изображения электрооптического датчика. The sensor must be able to measure the reflected light coming from the illuminated label, and must also produce a tax signal corresponding to the brightness of the reflective characteristics of the label recorded by individual image elements of the electro-optical sensor.

Подходящим источником света, описанным выше, может быть установленный на установочной поверхности над конвейером и охватывающий область проходящую поперек всей ширины конвейера со светом предопределенного качества и яркости. Отраженный от этикетки свет может загибаться последовательностью отражателей, а затем измеряться электрооптическим датчиком. A suitable light source described above may be mounted on a mounting surface above the conveyor and covering an area extending across the entire width of the conveyor with light of a predetermined quality and brightness. The light reflected from the label can be bent by a sequence of reflectors, and then measured by an electro-optical sensor.

Целью изогнутой оптической траектории является создание компактной, а поэтому жесткой системы. The purpose of a curved optical path is to create a compact and therefore rigid system.

Выходной аналоговый видеосигнал датчика фильтруют. Аналоговый электрический сигнал используется в связи с аналоговым полосовым фильтром для выявления наличия опознавательной мишени на решетки данных. Затем аналоговый сигнал инвертируют в цифровой сигнал используя обычный аналого-цифровой преобразователь, вставленный в плату захвата изображения, описываемую ниже, или другое известное средства. Вместо аналогового полосового фильтра можно подставить цифровую фильтрующую схему для определения наличия опознавательной мишени за счет сравнения цифровых данных, представляющих ее, с квантованным выходным сигналом аналого-цифрового преобразователя, о чем более подробно будет рассказано далее. The output analog video signal of the sensor is filtered. An analog electrical signal is used in conjunction with an analog bandpass filter to detect the presence of an identification target on the data gratings. Then, the analog signal is inverted into a digital signal using a conventional analog-to-digital converter inserted into the image capture card described below, or other known means. Instead of an analog bandpass filter, you can substitute a digital filtering circuit to determine the presence of an identification target by comparing the digital data representing it with the quantized output signal of an analog-to-digital converter, which will be described in more detail below.

Примером пространственного датчика, имеющего чип с устройством с зарядной связью со множеством детекторов, который использовался в соответствии с изобретением, является ранее описанная цветная телевизионная камера на приборе с зарядовой связью типа Панасоник WV-CD130. Выходной аналоговый сигнал датчика подавался на описанную ранее плату захвата изображения трансляции данных типа DT-2803-60, содержащую 6-битовое монохромное аналого-цифровое видеопреобразование для квантования и последующей обработки. С помощью подходящей записанной подпрограммы упорядоченные цифровой выход платы захвата изображения сохранялся в запоминающем устройстве в качестве точной реплики изображения, записанного оптическим датчиком. An example of a spatial sensor having a chip with a charge-coupled device with multiple detectors that was used in accordance with the invention is the previously described color television camera on a charge-coupled device of the Panasonic WV-CD130 type. The sensor output analog signal was applied to the DT-2803-60 type data capture image capture card described earlier, containing a 6-bit monochrome analog-to-digital video conversion for quantization and subsequent processing. Using a suitable recorded routine, the ordered digital output of the image capture card was stored in the memory as an exact replica of the image recorded by the optical sensor.

3. Обработка отраженного изображения
Наиболее важной частью изобретения является обработка оптически измеренного изображения с целью повторного создания и ориентации с точностью первоначальной конфигурации этикетки и цвета (оптических характеристик) каждого шестиугольника. Это производится за счет использования следующих этапов, после которых известная структура, по которой была первоначально закодирована этикетка и побитно картирована, может быть использована для декодирования информации, содержащейся на этикетке.
3. Reflected image processing
The most important part of the invention is the processing of an optically measured image in order to recreate and orient with accuracy the initial label configuration and color (optical characteristics) of each hexagon. This is done through the use of the following steps, after which the known structure by which the label was originally encoded and bit-mapped can be used to decode the information contained on the label.

(а) Отыскание центра мишени. (a) Finding the center of the target.

Перед использованием вышеописанной телевизионной камеры на приборе с зарядовой связью и платы захвата изображения, показанных на фиг.10, прогонялась, программа инициализации "DTINIT.C" 74 для установки платы захвата изображения в известное готовое состояние и нагрузки выходных справочных таблиц, вслед за чем идет программа "DTLIVE.C" 75, устанавливающая плату захвата изображения в "живой режим". Затем программа "DTGRAB.C" управляется работой платы захвата изображения по квантованию вида в памяти изображения на 250 рядов и 256 столбцов, а образцы запоминаются как 6-битовые величины, выровненные вправо в байтах. Before using the above-described television camera on a charge-coupled device and the image capture board shown in FIG. 10, the initialization program “DTINIT.C” 74 was run to set the image capture board to a known ready state and load the output lookup tables, followed by program "DTLIVE.C" 75, which sets the image capture card to "live mode". Then the "DTGRAB.C" program is controlled by the operation of the image capture board by quantizing the view in the image memory into 250 rows and 256 columns, and the samples are stored as 6-bit values aligned to the right in bytes.

Вспомогательные программы "DTSAVE.C" и "DTLOAD.C" позволяют передавать изображения экрана в запоминающее устройство и из него. The auxiliary programs "DTSAVE.C" and "DTLOAD.C" allow you to transfer screen images to and from the storage device.

При первом ознакомлении с изображением этикетки может применяться обычный аналоговый полосовой фильтр для идентификации двух или более характеристик концентрических колец опознавательной мишени. Обе эти оптические характеристики предпочтительно представляют собой черный и белый цвета, потому что самый большой контраст создает наибольший по энергии сигнал. С целью найти фиксированную структуру перехода от черного к белому опять к черному и т.д. желательно, чтобы при линейном сканировании по опознавательной мишени и прохождении через центр мишени выдавался однородный частотный отклик независимо от ориентации этикетки. Таким образом, кольца мишени оптимально составлены из контрастирующих концентрических колец. Затем выходной сигнал датчика раздваивается и выбирается по двум направлениям детектирования. На одном направлении детектируется вся энергия в выходном сигнале, а на другом измеряется энергия на частоте колец. Когда сравнивают оба выходных сигнала, энергия в детекторе колец наиболее близка к энергии во всем детекторе энергии, когда производится измерение развертки по центру опознавательной мишени. Центр опознавательной мишени находят, когда происходит эта ближайшая аппроксимация. Однако, в динамике предпочтительного варианта изобретения в первом этапе фильтрования предпочтительно используется аналоговый полосовой фильтр или кроме того, выборочный аналоговый полосовой фильтр, хотя применим и цифровой фильтр. Upon first familiarization with the label image, a conventional analog band-pass filter can be used to identify two or more characteristics of the concentric rings of the identification target. Both of these optical characteristics are preferably black and white because the largest contrast produces the highest energy signal. In order to find a fixed structure of the transition from black to white again to black, etc. it is desirable that when scanning linearly across the identification target and passing through the center of the target, a uniform frequency response is generated regardless of the orientation of the label. Thus, the target rings are optimally composed of contrasting concentric rings. Then the sensor output signal is bifurcated and selected in two directions of detection. In one direction, all the energy in the output signal is detected, and in the other, energy is measured at the ring frequency. When both output signals are compared, the energy in the ring detector is closest to the energy in the whole energy detector when the sweep is measured at the center of the identification target. The center of the identification target is found when this closest approximation occurs. However, in the dynamics of the preferred embodiment of the invention, the first filtering step preferably uses an analog bandpass filter or, moreover, a selective analog bandpass filter, although a digital filter is applicable.

Необходимо отметить, что этап отыскания опознавательной мишени, обозначенный как "FIND.C" 76 на фиг.9, указан как необязательный на фиг.7, потому что ручное устройство сканирования может использоваться в способе по изобретению, и в этом случае оператор может точно разместить устройство сканирования для гарантии правильного выравнивания датчика. Это, конечно, оказывается намного медленнее, чем использование автоматического датчика, и применения автоматического датчика является предпочтительным при высокоскоростной работе. Если автоматический датчик /а не ручной/ используется в работе, обнаружение мишени является необходимым этапом процесса. It should be noted that the step of finding the identification target, designated as “FIND.C” 76 in FIG. 9, is indicated as optional in FIG. 7, because a handheld scanning device can be used in the method of the invention, in which case the operator can accurately place scanning device to ensure proper alignment of the sensor. This, of course, turns out to be much slower than using an automatic sensor, and the use of an automatic sensor is preferred for high speed operation. If an automatic sensor (not manual) is used in the work, target detection is a necessary step in the process.

В качестве альтернативы аналоговому фильтру, описанному выше, может быть установлен цифровой полосовой фильтр, в котором использован алгоритм Паркса-Миккленнана, поставляемый вместе с математическим обеспечением "Математическое обеспечение конструкций цифровых фильтров для персональных компьютеров ИБМ". As an alternative to the analog filter described above, a digital band-pass filter can be installed using the Parks-Mikklennan algorithm, which is supplied with the software "Software for the construction of digital filters for personal computers".

Одномерный цифровой полосовой фильтр использован в связи с данным изобретением для фильтрации нормализованной цифровой последовательности битов, о чем говорится далее, посредством следующей подпрограммы фильтрации. Фильтруемая полоса является предполагаемой частотой кольца. Одномерный цифровой полосовой фильтр был предназначен для частоты выборки 400 элементов изображения на дюйм и длины 125 элементов изображения (или 0,3125 дюйма), и предназначен работать на основе размера отпечатанных колец опознавательной мишени, как показано на фиг.3. Частота составляла 300/16 линейных пар на дюйм, с выдачей нормализованной частоты (где 400 пар линий на дюйм 1) в 300/16 • 400 или 0,046875. Фильтр с полосой, выходящей на 5% ниже этой частоты и на 15% выше, был избран потому, что искажения этикетки обычно приводят к усадки изображения и поэтому к повышенной частоте. Были сделаны остановочные полосы от 15% ниже частоты вниз до 0 и от 25% выше частоты кольца до 0,5 (предел Найквиста). Коэффициенты фильтра хранились в файле "IMPULSE.LUT" 77, для фиг.9, для последующих операций исключают первые 62 коэффициента, потому что фильтр является симметричным. A one-dimensional digital band-pass filter is used in connection with this invention to filter a normalized digital sequence of bits, as described further below, through the following filter routine. The filter band is the estimated frequency of the ring. A one-dimensional digital bandpass filter was designed for a sampling frequency of 400 pixels per inch and a length of 125 pixels (or 0.3125 inches), and is designed to operate on the basis of the size of the printed rings of the identification target, as shown in FIG. The frequency was 300/16 linear pairs per inch, with the output of the normalized frequency (where 400 pairs of lines per inch 1) to 300/16 • 400 or 0.046875. A filter with a band extending 5% below this frequency and 15% higher was chosen because distortion of the label usually leads to image shrinkage and therefore to an increased frequency. Stop bands were made from 15% below the frequency down to 0 and from 25% above the frequency of the ring to 0.5 (Nyquist limit). The filter coefficients were stored in the file "IMPULSE.LUT" 77, for Fig. 9, for subsequent operations, the first 62 coefficients are excluded, because the filter is symmetrical.

Фильтр из 25 элементов изображения по длине был выполнен за счет выборки полосового фильтра на выходных интервалах, соответствующих измеренному горизонтальному усилению. Например, если горизонтальное усиление изображения составляет 80 элементов изображения на дюйм, каждая пята выборка фильтра будет использована (400/80 5 элементов изображения). Для нецелых этапов используется линейна интерполяция смежных выборок фильтра. A filter of 25 image elements along the length was performed by sampling a band-pass filter at the output intervals corresponding to the measured horizontal gain. For example, if the horizontal image gain is 80 pixels per inch, each fifth filter sample will be used (400/80 5 pixels). For non-integer steps, linear interpolation of adjacent filter samples is used.

Также использовался второй двумерный фильтр 25 на 15 элементов изображения. Величины выборок для этого двумерного фильтра основывались на Эвклидовом расстоянии каждой точки от центра фильтра, которые масштабировались для соответствующего горизонтального и вертикального усилений. Затем для нецелых интервалов выборки используют линейную интерполяцию. A second two-dimensional filter 25 by 15 pixels was also used. The sample values for this two-dimensional filter were based on the Euclidean distance of each point from the center of the filter, which were scaled for the corresponding horizontal and vertical amplifications. Then, for non-integer sampling intervals, linear interpolation is used.

Выходной сигнал указанного одномерного фильтра возводился в квадрат и сглаживался рекурсивным низкочастотным фильтром первого порядка, обеспечивающим экспоненциальное окно прошедшего процесса. Когда выход сглаживающего фильтра превышает заданный порог, использовали необязательный двумерный этап фильтрования для подтверждения существования мишени и точного определения его расположения, о чем говорится ниже. При первой части двумерного фильтрования использовали фильтр уменьшенных размеров 10 элементов изображения на 10 элементов изображения для экономии вычислений. Этот фильтр сканирует прямоугольную область вокруг расположения, определенного одномерным фильтром. Если максимальная двумерная корреляция превышает заданный порог, тогда окончательная стадия двумерного фильтрования с полным фильтром 25 на 25 элементов изображения применялась для небольшого квадратного окна вокруг максимума. Если наилучший результата этого фильтра превышает заданный порог, детектируется центр. Если ни одни из порогов не был превышен, программа частично "разряжала" сглаживающий фильтр и возвращалась к одномерному сканированию. Если одномерное сканирование завершалось без детектирования присутствия опознавательной мишени, программа выходила с возвратом погрешности. (b) Нормализация измеренного изображения. The output signal of the specified one-dimensional filter was squared and smoothed by a first-order recursive low-pass filter, which provided an exponential window of the past process. When the output of the smoothing filter exceeds a predetermined threshold, an optional two-dimensional filtering step was used to confirm the existence of the target and determine its exact location, as described below. In the first part of two-dimensional filtering, a reduced-size filter of 10 pixels per 10 pixels was used to save computations. This filter scans a rectangular area around the location defined by the one-dimensional filter. If the maximum two-dimensional correlation exceeds a predetermined threshold, then the final stage of two-dimensional filtering with a full filter of 25 by 25 image elements was used for a small square window around the maximum. If the best result of this filter exceeds a predetermined threshold, the center is detected. If none of the thresholds was exceeded, the program partially “discharged” the smoothing filter and returned to one-dimensional scanning. If the one-dimensional scan was completed without detecting the presence of the identification target, the program exited with an error return. (b) Normalization of the measured image.

Яркости отраженного света, записанные оптическим датчиком, который применялся в процессе, могут варьировать из-за вариаций освещенности, плотности печатания, отражаемости бумаги, чувствительности камеры и других причин, включая разрушение этикетки, например, загиба, коробления и т.д. В качестве необязательного (но желательного) этапа отражений свет, измеренный датчиком и переданный в память, может быть нормализован путем обычной процедуры. Используя известную в технике технологию, записанная программа нормализации "NORM.C" 78, показанная на фиг.9, использовалась для анализа уровней яркости отраженного от этикетки света, что записано блоками элементов изображения в устройстве сканирования, для отыскания минимальной и максимальной яркостей отраженного света, записанных для решетки данных Упорядоченный цифровой выход указанного устройства сканирования и комбинации с платой захвата изображения загружались из памяти для дальнейшей обработки с помощью указанной записанной программы нормализации. The brightness of the reflected light recorded by the optical sensor used in the process may vary due to variations in light, print density, paper reflectivity, camera sensitivity and other reasons, including label damage, such as bending, warping, etc. As an optional (but desirable) stage of reflections, the light measured by the sensor and transmitted to the memory can be normalized by the usual procedure. Using the technology known in the art, the recorded normalization program "NORM.C" 78 shown in Fig. 9 was used to analyze the brightness levels of the light reflected from the label, which is recorded by blocks of image elements in the scanning device, to find the minimum and maximum brightnesses of the reflected light, data recorded for the lattice The ordered digital output of the specified scanning device and combinations with the image capture card were loaded from memory for further processing using the specified recorded program frames of normalization.

Используя уравнения y mx + b, где минимальная яркость, подставленная на место x, позволит выдать величину y 0, а максимальная яркость, подставленная вместо x, позволит получить величину y 63, записанные яркости отраженного света для каждого элемента изображения, регулировались так, чтобы самый черный цвет и самый белый цвет, присутствующие в записанном изображении, устанавливались в качестве стандарта, а другие оттенки черного, белого и серого цветов подгонялись под эти стандарты. Таким образом, этап нормализации позволяет облегчить процесс обработки измеренного изображения. Using the equations y mx + b, where the minimum brightness substituted for x will give y 0, and the maximum brightness substituted for x will yield y 63, the recorded brightness of reflected light for each image element is adjusted so that black and the whitest colors present in the recorded image were set as the standard, and other shades of black, white and gray were adapted to these standards. Thus, the normalization step facilitates the processing of the measured image.

(c) Перерасчет изображения. (c) Recalculation of the image.

Для последующих вычислений записанное отраженное изображение этикетки пересчитывается для создания изображения с равным горизонтальным и вертикальным усилением. И снова это представляет собой необязательный этап, но он позволяет облегчить быстрое и точное восстановление закодированной информации. Операция пересчета была осуществлена для придания изображению равномерного горизонтального и вертикального размещения выборки, например, величиной 150 элементов изображения на дюйм, что показано в статике примера изобретения с фиксированным фокусом. For subsequent calculations, the recorded reflected image of the label is recalculated to create an image with equal horizontal and vertical amplification. Again, this is an optional step, but it makes it easier to quickly and accurately recover encoded information. The recounting operation was carried out to give the image uniform horizontal and vertical placement of the sample, for example, 150 pixels per inch, which is shown in the static example of the invention with a fixed focus.

Операция пересчета происходит за счет вычисления дробных адресов рядов и столбцов выборок на 1/150 дюйма, основываясь на известном горизонтальном и вертикальном усилении. Каждая точка на новом однородном пересчитанном изображении выделяется затем из соответствующей совокупности точек на изображении, повторенном в памяти. Для аппроксимации величины точек в дробных адресах используют двухлинейную интерполяцию. За счет пересчета центр этикетки помещается в известное положение в памяти. Перерасчитанное изображение запоминается для дальнейшего использования на этапе поиска. Затем применяется на всех последующих этапах процесса, что пересчитанное изображение этикетки центрирует в известном положении на сетке, но необходимо отметить, что это не указывает на ориентацию этикетки, которая может быть асимметрична относительно датчика. The recount operation occurs by calculating the fractional addresses of the rows and columns of the samples by 1/150 inch, based on the known horizontal and vertical amplification. Each point in the new uniform recalculated image is then allocated from the corresponding set of points in the image repeated in memory. To approximate the magnitude of points in fractional addresses, two-line interpolation is used. By recounting, the center of the label is placed in a known position in memory. The recalculated image is stored for later use in the search phase. It is then applied at all subsequent stages of the process that the recalculated image of the label centers at a known position on the grid, but it should be noted that this does not indicate the orientation of the label, which may be asymmetric with respect to the sensor.

(d) Двумерное синхронное восстановление
Последующая совокупность этапов процесса называется вся вместе "двумерным синхронным восстановлением". Этапы осуществляют с помощью подходящей записанной программы и подпрограмм под названием "CLOCK.C" 79, обозначенной на фиг. 9.
(d) Two-dimensional synchronous recovery
The subsequent set of process steps is called collectively "two-dimensional synchronous recovery." The steps are performed using a suitable recorded program and routines called "CLOCK.C" 79, indicated in FIG. 9.

Эта операция проводится в двух измерениях на пересчитанном изображении для точного определения положения шестиугольника на первоначальной решетке данных. Целью синхронного восстановления является определение мест выборки и исправления эффектов коробления, скручивания, или скашивания этикетки, поскольку этикетка не может быть совершенно плоской. Это является важной частью процесса и это не ограничено шестиугольными кодированными этикетками. Такая операция применима к другим процессам для декодирования кодированной этикетки, включающей в себя регулярную двумерную сетку, типа квадратов, треугольников и т.д. This operation is performed in two dimensions on a recalculated image to accurately determine the position of the hexagon on the original data grid. The purpose of synchronous recovery is to locate and correct the effects of warping, curling, or bevelling the label, since the label cannot be completely flat. This is an important part of the process and it is not limited to hexagonal coded labels. This operation is applicable to other processes for decoding an encoded label that includes a regular two-dimensional grid, such as squares, triangles, etc.

Одномерное синхронное восстановление является концепцией, которая хорошо понятна в области обработки сигналов. Двумерное синхронное восстановление является продолжением этого процесса и станет понятным после некоторого размышления для квалифицированного специалиста. Необходимо понять, что термин "синхронное восстановление" немного смущает не эксперта, поскольку он не относится к синхронизации. One-dimensional synchronous recovery is a concept that is well understood in the field of signal processing. Two-dimensional synchronous recovery is a continuation of this process and will become clear after some thought for a qualified specialist. You need to understand that the term "synchronous recovery" is a bit confusing for an expert, since it does not apply to synchronization.

(i) Усиление кромки и нелинейная обработка. (i) Edge reinforcement and non-linear machining.

Первый этап при осуществлении синхронного восстановления может быть проведен с помощью различных нелинейных операций картирования, известных в технике для создания составляющих сигнала при заданной частоте синхронизации, которые упускаются на квантованном выходе изображения от оптического датчика и платы захвата изображения. Целью нелинейного картирования является взятие (предпочтительно) нормализованного м пересчитанного изображения, которое существует в этой точке во время процесса, и образование из него двумерной нелинейной карты, которая усиливает переходы между соседними констрастирующими шестиугольниками. В предпочтительном варианте данного изобретения это осуществляется посредством картирования стандартного отклонения. Этот этап можно также проводить за счет фильтрования с ядром дифференцирования изображения, некоторые средства для которого известны в технике, типа ядер Лапласа или Собеля, а затем определяют абсолютную величину или возводят в квадрат результаты. The first stage in the implementation of synchronous recovery can be carried out using various nonlinear mapping operations known in the art for creating signal components at a given synchronization frequency, which are missed at the quantized image output from the optical sensor and image capture board. The goal of non-linear mapping is to take (preferably) a normalized and recalculated image that exists at this point during the process, and to form from it a two-dimensional non-linear map that enhances the transitions between adjacent contrasting hexagons. In a preferred embodiment of the invention, this is done by mapping standard deviation. This step can also be carried out by filtering with an image differentiation kernel, some of the means for which are known in the art, such as Laplace or Sobel kernels, and then the absolute value is determined or the results are squared.

При картировании стандартного отклонения изображение с недифференцированными кромками ячейка-ячейка запоминается в памяти. Затем создается карта стандартного отклонения для определения места кромок соприкасающихся контрастирующих шестиугольников за счет определения стандартных отклонений совокупности 3 х 3 группы элементов изображения ( это отличается от наборов 3 х 3 ячейке) для определения стандартных отклонений яркостей элементов изображения. Выполняют вычисления стандартного отклонения для определения районов элементов изображения имеющих фиксированный цвет (наименьшие стандартные отклонения), представляющие внутренность шестиугольника или границу раздела между одноцветными шестиугольниками, в противоположность группам элементов изображения, имеющим более высокие стандартные отклонения, что представляет переходы от шестиугольника одного цвета к соседнему шестиугольнику контрастирующего цвета. Поскольку смежные шестиугольники часто имеют один и тот же цвет, карта стандартных отклонений не полностью выделить каждый шестиугольник. Из-за того, что в процессе картирования стандартного отклонения нельзя отличить границы раздела между шестиугольниками одного и того же цвета, получаются пропущенные границы или кромки между шестиугольниками. Другие аспекты процесса синхронного восстановления направлены на регенерацию этих пропущенных переходов. When mapping the standard deviation, an image with undifferentiated cell-to-cell edges is stored in memory. Then a standard deviation map is created to determine the location of the edges of the contacting contrasting hexagons by determining the standard deviations of a combination of 3 x 3 groups of image elements (this differs from sets of 3 x 3 cells) to determine standard deviations of the brightness of image elements. Standard deviation calculations are performed to determine the areas of image elements having a fixed color (smallest standard deviations) representing the inside of a hexagon or the interface between one-color hexagons, as opposed to groups of image elements having higher standard deviations, which represents transitions from a hexagon of the same color to an adjacent hexagon contrasting color. Because adjacent hexagons often have the same color, the standard deviation map does not completely highlight each hexagon. Due to the fact that during the standard deviation mapping process it is not possible to distinguish between interfaces between hexagons of the same color, missing borders or edges between hexagons are obtained. Other aspects of the synchronous recovery process are aimed at regenerating these missed transitions.

Процесс декодирования по данному изобретению может применяться для любого из описанных выше примеров. Блоки кодирования различных геометрий могут легко приспосабливаться и эти кодируемые многоугольные ячейки могут размещаться геометрическими центрами смежных многоугольных ячеек на вершинах известной предопределенной двумерной решетки. The decoding process of this invention can be applied to any of the examples described above. Coding units of various geometries can be easily adapted and these encoded polygonal cells can be placed by the geometric centers of adjacent polygonal cells at the vertices of a known predetermined two-dimensional lattice.

Когда оптически считываемые этикетки по данному изобретению "читают" оптическими датчиками описанных здесь типов, конкретная геометрия или форма отдельных кодирующих блоков или многоугольных ячеек не определяется с помощью оптического датчика. Вместо этого датчик просто пробует оптически считываемую этикетку известным количеством проб на дюйм и записывает яркость отраженного света, соответствующую оптической характеристике конкретной пробной области, которая изображена. Затем эти величины запоминают в запоминающей среде для дальнейшей обработки. Другими словами, электро-оптический датчик позволяет записать среднюю яркость света в области за областью по всей поверхности этикетки, независимо от того, отпечатано что-либо на этикетке или нет. Именно это подразумевается при записи изображения с неизменными от ячейки к ячейке кромками в памяти. С этой целью процесс декодирования сразу приспосабливается к считыванию оптически считываемых этикеток с конфигурациями большого диапазона, поскольку центры многоугольных кодирующих блоков лежат на заданных промежутках и направлениях на двумерной решетке. When the optically readable labels of the present invention are “read” by the optical sensors of the types described herein, the specific geometry or shape of the individual coding blocks or polygonal cells is not detected by the optical sensor. Instead, the sensor simply samples the optically readable label with a known number of samples per inch and records the brightness of the reflected light corresponding to the optical characteristic of the particular sample region that is shown. Then these values are stored in a storage medium for further processing. In other words, the electro-optical sensor allows you to record the average brightness of the light in the area beyond the area on the entire surface of the label, regardless of whether something is printed on the label or not. This is what is implied when recording images with edges that remain unchanged from cell to cell in memory. For this purpose, the decoding process immediately adapts to reading optically readable labels with large-range configurations, since the centers of polygonal coding blocks lie at predetermined intervals and directions on a two-dimensional lattice.

Практически установлено, что варианты шестиугольной ячеистой кодирующей системы, как в случае примеров этикетки, использующих многоугольники по существу в форме шестиугольников, показанных на фиг. 14, могут привести лишь к скромным снижениям всего сигнала, а поэтому и к небольшим снижениям информационной емкости системы. Используя многоугольные формы при слабых упаковочных характеристиках или решетки частично соприкасающихся или несоприкасающихся многоугольников, а не соприкасающуюся упаковку, можно получить более слабый, но тем не менее полезный сигнал для многих случаев. Однако, в некоторой точке соотношение сигнал-шум системы из-за сильно выраженной формы многоугольных кодирующих ячеек, неэффективной набивки ячеек и заданных двумерных решеток, приводящих к большим промежуточным интервалам между многоугольниками, упадет до неприемлемо низкой емкости запоминания информации и восстановления. It has been found in practice that variations of the hexagonal mesh coding system, as in the case of label examples using polygons essentially in the form of hexagons shown in FIG. 14, can lead only to modest decreases in the entire signal, and therefore to small decreases in the information capacity of the system. Using polygonal shapes with poor packaging or lattices of partially touching or non-touching polygons, rather than touching packaging, you can get a weaker, but nevertheless useful signal for many cases. However, at some point, the signal-to-noise ratio of the system due to the strongly pronounced shape of the polygonal coding cells, inefficient packing of cells and given two-dimensional gratings, leading to large intermediate intervals between the polygons, will drop to an unacceptably low capacity for storing information and recovery.

Приемлемость системы зависит от качества сигнала, восстановленного электро-оптическим датчиком. За счет переделки измерительной системы, например, путем увеличения количества проб на единичную площадь на поверхности этикетки можно улучшить восстановление сигнала, записанного датчиком, и улучшить запоминание информации и характеристики восстановления частично соприкасающихся и несоприкасающихся конфигураций этикеток. Такие регулировки, позволяющие сделать используемыми менее желательные конфигурации этикеток, вполне по силам специалисту в области обработки сигналов. The acceptability of the system depends on the quality of the signal restored by the electro-optical sensor. By altering the measuring system, for example, by increasing the number of samples per unit area on the surface of the label, it is possible to improve the recovery of the signal recorded by the sensor and improve the storage of information and the recovery characteristics of partially contacting and non-touching label configurations. Such adjustments to make less desirable label configurations usable are within the power of the signal processing professional.

Поэтому процесс позволяет широко раздвинуть границы полезного соотношения сигнал-шум. Таким образом, многоугольные ячейки, будь они правильными или неправильными по форме, могут использоваться в качестве кодирующих единиц на оптически считываемой этикетке по изобретению. Кроме того, поскольку промежуток и направление центров многоугольников известны относительно смежных многоугольных ячеек, многоугольные кодирующие ячейке могут лежать на заданной решетке, а не на шестиугольной решетке, и многоугольники могут быть размещены в соприкосновении, с частичным соприкосновением или даже без соприкосновения на оптически считываемой этикетке. Therefore, the process allows you to widely push the boundaries of the useful signal-to-noise ratio. Thus, polygonal cells, whether they are regular or irregular in shape, can be used as coding units on the optically readable label of the invention. In addition, since the spacing and the direction of the centers of the polygons are known relative to adjacent polygonal cells, the polygonal coding cells can lie on a given lattice, and not on a hexagonal lattice, and the polygons can be placed in contact, with partial contact or even without contact on an optically readable label.

Как будет показано более подробно далее, нелинейная технология картирования, в частности, технология картирования стандартного отклонения, описанная здесь в отношении предпочтительного варианта облегчает реконструкцию пропущенных переходов или кромок между многоугольными ячейками со схожими оптическими характеристиками. Более того, один и тот же признак может позволить преодолеть утрату переходов между многоугольниками и промежуточные интервалы между многоугольниками со схожими оптическими характеристиками. Это ситуация, когда конфигурации этикеток, содержащие частично соприкасающиеся или несоприкасающиеся многоугольники, используются на практике. Этот признак осуществляется с помощью последующего быстрого преобразования фурье, фильтрации и обратного быстрого преобразования фурье. As will be shown in more detail below, the nonlinear mapping technology, in particular the standard deviation mapping technology described here with respect to the preferred embodiment, facilitates the reconstruction of missing transitions or edges between polygonal cells with similar optical characteristics. Moreover, the same feature can overcome the loss of transitions between polygons and the intermediate intervals between polygons with similar optical characteristics. This is a situation where label configurations containing partially touching or non-touching polygons are used in practice. This feature is carried out using the subsequent fast Fourier transform, filtering and inverse fast Fourier transform.

За счет применения необязательной технологии в предпочтительном варианте изобретения можно уменьшить количество вычисления, необходимых для выработки карты стандартных отклонений. Нормально для вычисления суммы девяти элементов изображения в блоке 3 • 3 элемента изображения потребовалось бы восемь операций сложения. Это может сократить вдвое за счет замены каждого элемента изобретения самого изображения суммой его самого и элементов изображения влево и вправо от него. Для этого потребуется два сложения на элемент изображения. Затем та же операция выполняется на новом изображении, исключая сумму, подсчитанную для элементов изображения непосредственно выше и ниже. Для этого потребуется еще два сложения, доводя общее число сложений до четырех. Можно показать, что в конце этих этапов каждый элемент изображения заменен суммой его самого и его восьми непосредственных соседей. Through the use of optional technology in a preferred embodiment of the invention, it is possible to reduce the amount of calculation necessary to produce a map of standard deviations. Normally, to calculate the sum of nine image elements in a block of 3 • 3 image elements, eight addition operations would be required. This can be halved by replacing each element of the invention of the image itself with the sum of it and the image elements left and right of it. This will require two additions per image element. Then, the same operation is performed on the new image, excluding the amount calculated for the image elements immediately above and below. This will require two more additions, bringing the total number of additions to four. It can be shown that at the end of these steps each image element is replaced by the sum of himself and his eight immediate neighbors.

Картирование стандартного отклонения является необходимой технологией для создания этой карты шестиугольников, соответствующей первоначальной решетке данных, но только с пропусками переходом между первоначальными шестиугольниками одного и того же цвета. Mapping of standard deviation is a necessary technology to create this map of hexagons corresponding to the original data grid, but only with gaps in the transition between the original hexagons of the same color.

(ii) Кадрирование. (ii) Crop.

Следующая подпрограмма, называемая кодированием, является необязательной. Кодирование использовалось на практике применения изобретения для снижения яркости границ, которые не связаны с контурами шестиугольника. Эти границы возникают в двух точках: кольца мишени и неконтролируемое изобретение, окружающее этикетку. Функция взвешивания используется для снижения яркости этих областей. Подробности, того, как использовать кадрирование в качестве предкурсора к быстрому преобразованию фурье находится в компетенции специалиста. The following routine, called coding, is optional. Coding has been used in practice to apply the invention to reduce the brightness of borders that are not related to the contours of the hexagon. These boundaries arise at two points: the target ring and the uncontrolled invention surrounding the label. The weighing function is used to reduce the brightness of these areas. The details of how to use framing as a precursor to the fast Fourier transform are within the competence of a specialist.

(iii) Двумерное быстрое преобразование Фурье. (iii) Two-dimensional fast Fourier transform.

Двумерное быстрое преобразование Фурье цифровых величин, соответствующих (необязательно) кадрированной карте стандартного отклонения, выполняют затем под контролем коммерчески доступных записанных программ. Во время работы компьютер осуществляет быстрое преобразование Фурье изображения, выработанное на предыдущем этапе для выдачи двумерного представления размещения, направления и яркости границ перехода контрастирующих шестиугольников, опознанных на этапе картирования стандартного отклонения. Попросту говоря, быстрое преобразование Фурье является мерой размещения, направления и яркости каемок между шестиугольниками, когда они известны. Таким образом, регулярное размещение и направленность границ шестиугольников позволит приобрести определенным точкам в области преобразования высокой энергетический уровень. Самой яркой точкой будет 0,0 в плоскости преобразования, соответствующей составляющей постоянного тока в изображении. Шесть точке, окружающих центральную точку, представляют размещение, направление и яркость каемок между шестиугольниками. The two-dimensional fast Fourier transform of digital quantities corresponding to an (optionally) cropped standard deviation map is then performed under the control of commercially available recorded programs. During operation, the computer performs a fast Fourier transform of the image developed at the previous stage to provide a two-dimensional representation of the location, direction and brightness of the transition boundaries of the contrasting hexagons identified at the stage of standard deviation mapping. Simply put, the fast Fourier transform is a measure of the placement, direction, and brightness of the borders between the hexagons when they are known. Thus, the regular placement and orientation of the boundaries of the hexagons will allow certain points in the field of conversion to acquire a high energy level. The brightest point will be 0.0 in the transformation plane, corresponding to the DC component in the image. The six points surrounding the center point represent the placement, direction, and brightness of the borders between the hexagons.

Специалисту в данной области понятно, что в отношении шестиугольников двумерное представление промежутка, направления и яркости границ раздела контрастирующих многоугольников, распознанных на предшествующем этапе картирования стандартного отклонения, может быть вычислено за счет проведения быстрого преобразования Фурье цифровых данных, соответствующих измеренному изображению этикетки. Таким образом, промежуток и направленность границ многоугольника приведет к тому, что некоторые точки в области преобразования будут иметь высокую энергию. Количество точек с высокой энергией, окружающих центральную точку в координатах 0,0 плоскости преобразования, будет зависть от геометрии конкретной многоугольной кодирующей ячейки, используемой при изготовлении оптически считываемой этикетки. Что касается шестиугольников, однако, такие точки, окружающие центральную точку, будут представлять разброс, направление и яркость кромок между многоугольниками или кромки между многоугольниками и промежуточные интервалы, если конфигурация этикетки является либо частично соприкасающейся либо, соприкасающейся. One of skill in the art will appreciate that, with respect to hexagons, the two-dimensional representation of the spacing, direction, and brightness of the interfaces of the contrasting polygons recognized at the previous stage of standard deviation mapping can be calculated by performing fast Fourier transform of the digital data corresponding to the measured label image. Thus, the gap and the directivity of the boundaries of the polygon will lead to the fact that some points in the transformation region will have high energy. The number of high-energy points surrounding the center point in the coordinates 0,0 of the transformation plane will depend on the geometry of the particular polygonal coding cell used in the manufacture of the optically readable label. For hexagons, however, such points surrounding the center point will represent the spread, direction and brightness of the edges between the polygons or the edges between the polygons and intermediate intervals if the label configuration is either partially in contact or in contact.

Поскольку изображение является реальной (а не комплексной) величиной, область преобразования является точкой, симметричной относительно начала координат. Таким образом, только половина плоскости области преобразования должна вычисляться, за счет чего экономится почти половины машинного времени. Исключение этих вычислений также позволяет снизить количество попыток, необходимых при последующем фильтровании изображения и инверсных шагах быстрого преобразования Фурье. Программа быстрого преобразования Фурье, используемая в связи с иллюстративном примером статической системы с фиксированным фокусом, была доступной подпрограммой "R2DFFT" из пакета программ 87 "FFT-2" фирмы Майкроуэй, Инк. Кингстон, шт. Массачузетс. Since the image is a real (and not complex) quantity, the transformation region is a point symmetric about the origin. Thus, only half the plane of the transformation region must be calculated, thereby saving almost half of the machine time. The exclusion of these calculations also reduces the number of attempts required during subsequent filtering of the image and inverse steps of the fast Fourier transform. The fast Fourier transform program used in connection with an illustrative example of a static system with a fixed focus was an available subroutine "R2DFFT" from the software package 87 "FFT-2" company Microway, Inc. Kingston Massachusetts.

(iv) Фильтрация изображения. (iv) Image filtering.

Далее необходим процесс фильтрации для реконструкции полной схемы всех шестиугольников в области изображения, используя преобразованные цифровые данные. Это можно произвести за счет исключения любых точек области преобразования, которые не соответствуют заданному размещению и направлению границ шестиугольников, идентифицированных на шаге картирования стандартного отклонения. Шесть замечательных точек в области преобразования возникают из-за шестиугольной сотовой конструкции этикетки. В области преобразования реально идентифицированы только три точки, потому что изображение является симметричным по точкам относительно начала координат, а вторые три точки могут подразумеваться из первых трех. В предпочтительном варианте фильтрация осуществляется в три этапа для исключения переходов от шага картирования стандартного отклонения, которые являются слишком разнесенными, слишком близкими и/или в направленном направлении. Next, a filtering process is needed to reconstruct the complete scheme of all the hexagons in the image area using the converted digital data. This can be done by eliminating any points of the transformation region that do not correspond to the specified placement and direction of the boundaries of the hexagons identified at the standard deviation mapping step. Six great points in conversion are due to the hexagonal honeycomb label design. In the transformation domain, only three points are actually identified, because the image is symmetrical in points relative to the origin, and the second three points can be implied from the first three. In a preferred embodiment, the filtering is carried out in three stages to exclude transitions from the step of mapping the standard deviation, which are too spaced, too close and / or in the directional direction.

Во-первых, производят высокочастотное фильтрование за счет сброса на ноль всех точек в пределах заданной окружности вокруг начала координат области преобразования, но на некотором расстоянии наружу от начала координат, недостаточном для шести замечательных точек, расположенных в форме шестиугольника в графической области преобразования. Эти точки соответствуют промежуткам, большим чем промежутки шестиугольников, и поэтому несут информацию, имеющую отношение к пропущенным переходам в изображении этикетки. Для воссоздания пропущенных переходов в изображении этикетки необходимо исключить информацию о пропущенных переходах в области преобразования Фурье. Firstly, high-pass filtering is performed by resetting to zero all points within a given circle around the origin of the transformation region, but at a certain distance outward from the origin, insufficient for six wonderful points located in the shape of a hexagon in the graphical transformation region. These points correspond to gaps larger than the gaps of the hexagons, and therefore carry information related to missing transitions in the label image. To recreate the missing transitions in the label image, it is necessary to exclude information about the missing transitions in the Fourier transform domain.

Затем все точки снаружи определенного радиуса помимо шести замечательных точек в области преобразования обнуляются. Это соответствует ложным переходам, которые располагаются слишком близко вместе. Эта операция комбинируется с первой для образования кольца из оставшихся точек. Создание этого кольца эквивалентно осуществлению пространственного полосового фильтрования. Внутренний и наружный радиусы кольца определяются предполагаемым разбросом контуров шестиугольников. Поскольку "диаметр" шестиугольника предположительно должен составлять 5 элементов изображения в описываемом примере, а для длины преобразования в 256 элементов изображения вершины шестиугольника в области преобразования окажутся в 256/5 51,2 элементах изображения от центра. Соответственно использовалось кольцо с внутренним радиусом в 45 элементов изображения и наружным радиусом 80 элементов изображения, что соответствует диаметрам шестиугольника 3,5 5,69 элементов изображения. Фильтр с преимуществом для пропускания частот более высокого порядка использовался потому, что деформации этикетки типа коробления и перекоса вызывают усадку изображения. Then, all points outside a certain radius, in addition to six remarkable points in the transformation region, are reset. This corresponds to false transitions that are too close together. This operation is combined with the first to form a ring from the remaining points. Creating this ring is equivalent to performing spatial band-pass filtering. The inner and outer radii of the ring are determined by the estimated variation in the contours of the hexagons. Since the “diameter” of the hexagon is supposed to be 5 image elements in the described example, and for a conversion length of 256 image elements, the vertices of the hexagon in the transformation area will be in 256/5 51.2 image elements from the center. Accordingly, a ring was used with an inner radius of 45 image elements and an outer radius of 80 image elements, which corresponds to the diameters of the hexagon 3,5 5,69 image elements. A filter with the advantage of transmitting higher-order frequencies was used because label deformations such as warpage and skew cause image shrinkage.

После выполнения пространственного полосового фильтрования, описанного выше, существует кольцо с шестью замечательными точками, причем каждая точка имеет равное угловое расположение относительно центра /точка 0,0/ области преобразования. Для завершения задания по отклонению ненужной информации в области преобразования применяют этап направленного фильтрования. Любая точка на слишком большом угловом расстоянии от замечательных областей в области преобразования, обнуляется. Это приводит к тому, что в области изображения удаляются любые каемки, которые не возникают в одном из трех направлений, диктуемых шестиугольной сотовой наклонной структурой. After performing spatial band-pass filtering as described above, there is a ring with six remarkable points, with each point having an equal angular position with respect to the center / point 0,0 / transformation area. To complete the task of rejecting unnecessary information in the transformation field, the directional filtering step is used. Any point at a too large angular distance from the remarkable areas in the transformation area is reset. This leads to the fact that any borders that do not occur in one of the three directions dictated by the hexagonal honeycomb oblique structure are removed in the image area.

Для проведения направленного фильтрования необходимо отыскать наиболее замечательные точки, остающиеся после пространственного полосового фильтрования. Предположительно эта точка является одной из шести замечательных точек области и преобразования, похожих на вершины шестиугольника. Пять других замечательных точек на том же радиуса от центра и с угловым размещением множителей под 60o также являются очевидными в области преобразования. Поэтому все другие точки с угловым расстоянием больше, чем 10o от любой из этих точек, устраняются. Шесть кромок кольца остаются. За счет этого шага направленного фильтрования любая информация о неправильном размещении или направлении области изображения устраняется. Устранение этой неправильно размещенной информации позволяет восстановить полный рисунок каждого шестиугольника в области преобразования.For conducting directional filtering, it is necessary to find the most remarkable points remaining after spatial band-pass filtering. Presumably this point is one of six remarkable points of the region and transformation similar to the vertices of a hexagon. Five other remarkable points on the same radius from the center and with angular placement of factors under 60 o are also obvious in the field of transformation. Therefore, all other points with an angular distance greater than 10 o from any of these points are eliminated. The six edges of the ring remain. Due to this step of directional filtering, any information about the incorrect placement or direction of the image area is eliminated. Eliminating this incorrectly placed information allows you to restore the complete picture of each hexagon in the transformation area.

Предшествующее обсуждение схемы фильтрации, использованной для предпочтительного варианта этикетки, содержащей соприкасающиеся шестиугольники, требовало модификации, когда использовались различные заданные двумерные решетки для оптически считываемой этикетки. Тем не менее необходимо отметить, что для специалиста в данной области достаточны лишь небольшие изменения схемы фильтрации, чтобы приспособиться к различным конфигурациям этикетки, о которых говорилось выше и которые показаны на сопроводительных рисунках. The previous discussion of the filtering scheme used for the preferred embodiment of a label containing contacting hexagons required modification when various predetermined two-dimensional gratings were used for the optically readable label. Nevertheless, it should be noted that only small changes to the filtration scheme are sufficient for a person skilled in the art to adapt to the various label configurations discussed above and shown in the accompanying drawings.

Как только подумают об индивидуальных кодирующих ячейках, предопределяется, что их соответствующие границы будут иметь определенные угловые положения и заданное число сторон данной длины. Затем необходимо определить соотношение смежных многоугольников, например, являются ли они соприкасающимися, частично соприкасающимися. Также необходимо установить геометрическую решетку, на которой будут располагаться геометрические центры многоугольников. Поскольку оговоренная геометрия этикетки является предопределенной, специалисту в данной области по силам создать соответствующую схему фильтрации для фильтрации энергетических точек в области преобразования, так что только самые яркие точки, соответствующие нужному разносу и направлению границ многоугольников, обрабатывают при быстром преобразовании Фурье в виде подпрограммы. As soon as they think about individual coding cells, it is predetermined that their respective boundaries will have certain angular positions and a given number of sides of a given length. Then it is necessary to determine the ratio of adjacent polygons, for example, whether they are in contact, partially in contact. It is also necessary to install a geometric lattice on which the geometric centers of the polygons will be located. Since the specified label geometry is predetermined, one skilled in the art can create an appropriate filtering scheme for filtering energy points in the transformation region, so that only the brightest points corresponding to the desired spacing and direction of the boundaries of the polygons are processed with a fast Fourier transform in the form of a subroutine.

Относительно действительных сделанных фильтров необходимо уяснить, что необходимо сделать соответствующим образом вымеренный пространственный полосовой фильтр, основанный на заданном диаметре многоугольных кодирующих ячеек. Затем желательно сделать направленный фильтр для фильтрации точек энергии, отличной от самых замечательных точек, соответствующих вершинам многоугольных кодирующих ячеек. За счет этого устраняется любая информация, касающаяся неправильного разнесения или направления многоугольных кодирующих ячеек в области изображения и промежуточных интервалов, если таковые имеются. За счет устранения такой неправильной информации создается полная картина многоугольных кодирующих точек в области изображения. Затем цифровые данные готовы для обратного быстрого преобразования Фурье в соответствии с описываемыми ниже этапами процесса. Regarding the actual filters made, it is necessary to understand that it is necessary to make an appropriately measured spatial band-pass filter based on a given diameter of polygonal coding cells. Then it is desirable to make a directional filter for filtering energy points different from the most remarkable points corresponding to the vertices of the polygonal coding cells. This eliminates any information regarding incorrect spacing or direction of polygonal coding cells in the image area and intermediate intervals, if any. By eliminating such incorrect information, a complete picture of the polygonal coding points in the image area is created. The digital data is then ready for the inverse fast Fourier transform in accordance with the process steps described below.

(v) Обработное быстрое преобразование Фурье. (v) Processed Fast Fourier Transform.

Для действительного возврата в область изображения, восстанавливая тем самым рисунок изображения соприкасающихся шестиугольников решетки данных, желательно выполнить двумерное обратное быстрое преобразование Фурье (2D-IFFT) над фильтрованными данными области преобразования. Обратное преобразование осуществляется с помощью стандартной подпрограммы двумерного обратного преобразования Фурье (R2DIFT), имеющейся в упаковке 87FFT-2 фирмы Майкроуэй, Инк. Кингстон, шт. Массачузетс. По завершении этапа обратного переобразования картина каждого шестиугольника восстанавливается в области изображения. В новом изображении центры шестиугольников имеют высокое значение. Действительное значение пятен в центрах шестиугольников зависит от того, как много кромок было в соседству. Большее количество кромок приводит к большей энергии на позволенных частотах и, следовательно, к точкам с высоким значением. Меньшее количество кромок приводит к точкам с более низким значением. Значение точек является хорошей мерой доверительного уровня при синхронном восстановлении в любой данной точке. For a real return to the image region, thereby restoring the image image of the touching hexagons of the data lattice, it is desirable to perform two-dimensional inverse fast Fourier transform (2D-IFFT) on the filtered data of the transformation region. The inverse transform is carried out using the standard two-dimensional inverse Fourier transform (R2DIFT) routine available in package 87FFT-2 from Microsoft, Inc. Kingston Massachusetts. Upon completion of the inverse transformation stage, the picture of each hexagon is restored in the image area. In the new image, the centers of the hexagons are of high importance. The actual value of the spots at the centers of the hexagons depends on how many edges were in the neighborhood. More edges lead to more energy at the allowed frequencies and, therefore, to points with a high value. Fewer edges result in points with a lower value. Point value is a good measure of confidence level in synchronous recovery at any given point.

(e) Определение главной оси. (e) Definition of the major axis.

Шестиугольное изображение теперь воссоздано, но необходимо определить его ориентацию. The hexagonal image is now recreated, but it is necessary to determine its orientation.

Шестиугольная сотовая структура по изобретению имеет три "оси", разнесенные на 60o. Направление этих осей устанавливается по самой яркой точке в области преобразования после пространственной полосовой фильтрации. Теперь имеется возможность удостовериться, какая из этих трех осей является главной осью. Этот шаг является необязательным. Если этот шаг не выполняют, этикетка должна декодироваться три раза, используя каждую из трех осей, причем только одна ось позволяет выдать значимое сообщение. Главная ось выбирается произвольно как ось, которая проходит параллельно двум сторонам этикетки, как описано на фиг.2.The hexagonal honeycomb structure of the invention has three "axes" spaced 60 ° apart. The direction of these axes is set at the brightest point in the transformation region after spatial bandpass filtering. Now you can verify which of these three axes is the main axis. This step is optional. If this step is not performed, the label should be decoded three times using each of the three axes, with only one axis allowing a meaningful message. The main axis is arbitrarily selected as the axis that runs parallel to the two sides of the label, as described in FIG.

Если границы квадратной этикетки определяют на основании знаний о главной оси, тогда большая часть энергии в восстановленной шестиугольной структуре окажется внутри этих границ квадрата. If the borders of the square label are determined based on knowledge of the main axis, then most of the energy in the restored hexagonal structure will be inside these borders of the square.

Для определения главной оси каждая из трех осей предполагается главной. Последующий рисунок квадратной этикетки определяют для каждой испытываемой оси, а общая энергия задающей структуры определяется из выходных цифровых энергетических данных от подпрограммы обратного преобразования. Правильное испытание характеризуется наибольшей энергией. Затем угол этой главной оси записывают для этапа инициализации и других поисковых операций. В связи с этим еще не известно, находится ли записанный угол в правильном направлении или под 180o от правильного направления.To determine the main axis, each of the three axes is assumed to be the main. The following figure of the square label is determined for each axis tested, and the total energy of the master structure is determined from the output digital energy data from the inverse conversion routine. A proper test is characterized by the highest energy. Then the angle of this major axis is recorded for the initialization step and other search operations. In this regard, it is not yet known whether the recorded angle is in the right direction or at 180 o from the right direction.

Необходимо отметить, что нет необходимости определить в целом все три области этикетки, поскольку энергия в областях, общая для трех квадратов, не должна определяться. It should be noted that it is not necessary to determine in general all three areas of the label, since the energy in the areas common to the three squares should not be determined.

(f) Поиск. (f) Search.

Записанная программа под названием "SEARCH.C" 80, обозначенная на фиг.9, комбинирует преобразованную и регенерированную информацию о центре с записанными уровнями яркости первоначального изображения так, чтобы можно было определить величину уровня серого цвета каждого шестиугольника. Поиск осуществляется так, чтобы минимизировать возможности "потерь" при поиске. Конечным результатом является получение матрицы величины уровня серого цвета для каждого шестиугольника решетки данных. A recorded program called “SEARCH.C” 80, shown in FIG. 9, combines the converted and regenerated center information with the recorded brightness levels of the original image so that the gray level of each hexagon can be determined. Search is carried out in such a way as to minimize the possibility of "losses" in the search. The end result is to obtain a gray level matrix for each hexagon of the data grid.

Во время первой части программы SEARCH.C создаются четыре важные информационные массивы, массив CVAL (задающая величина) хранит меру качества восстановленного синхронизирующего сигнала для каждого шестиугольника, тогда как массив GVAL позволяет запоминать величину (0 до 63) уровня серого цвета в центре каждого шестиугольника. Оставшиеся массивы IVAL и JVAL позволяют запоминать расположения ряда и столбца центра каждого шестиугольника. During the first part of the SEARCH.C program, four important information arrays are created, the CVAL (setpoint) array stores the quality measure of the reconstructed clock signal for each hexagon, while the GVAL array allows you to store the value (0 to 63) of the gray level in the center of each hexagon. The remaining IVAL and JVAL arrays allow you to remember the location of the row and column of the center of each hexagon.

(i) Этапы инициализации. (i) Initialization steps.

На основании угла главной оси, определенного на этапе (e), и известного размещения шестиугольников (5 элементов изображения) в примере, предполагаемые горизонтальные и вертикальные смещения от центра одного шестиугольника к центрам окружающих шести шестиугольников могут быть вычислены с помощью компьютера. Based on the angle of the main axis determined in step (e) and the known placement of the hexagons (5 image elements) in the example, the estimated horizontal and vertical offsets from the center of one hexagon to the centers of the surrounding six hexagons can be calculated using a computer.

Вслед за этими вычислениями программа SEAPCH.C воздействует на задающий сигнал восстановления, полученный из памяти, и пересчитанное изображение этикетки, также полученный из памяти. Основная цель подпрограммы инициализации является слияние и конденсация информации от этих двух источников и генерирование матрицы данных, обеспечивающей наличие величины шкалы серого цвета для каждого шестиугольника. Following these calculations, the SEAPCH.C program acts on the recovery driving signal received from the memory and the recalculated label image also received from the memory. The main goal of the initialization routine is to merge and condense information from these two sources and generate a data matrix that provides a gray scale value for each hexagon.

Шаг инициализации поиска ограничен квадратом вокруг центра этикетки со стороной около 1/3 дюйма. В пределах этой области хорошей начальной точкой является точка с наивысшей величиной, которая находится в восстановленной решетке задающего сигнала. Затем определяют расположение этой начальной точки относительно центра этикетки. Эта начальная точка является точкой, где задающий сигнал является мощным и различимым, а также точка, находящаяся относительно близко к центру этикетки. Мощный различимый сигнал необходим для гарантии того, что поиск начнется с действующего центра шестиугольника, и желательно, чтобы точка была близка к центру этикетки, так чтобы ее абсолютное расположение могло быть определено без серьезного влияния скручивания или перекоса. Мерой качества точки в структуре восстановления синхронизации является величина точки плюс величина окружающих ее восьми точек. Прямоугольные координаты начальной точки преобразуются в полярную форму, полярные координаты регулируют относительно предварительно определенного угла главной оси, и этот результат преобразуют обратно в прямоугольную форму. Эти координаты масштабируют в соответствии с предполагаемым размещением рядов (4,5 элементов изображения) и расположением столбцов (5 элементов изображения), приходящих в положение ввода на матрице шестиугольника. Качества синхронизации, уровни серого цвета и размещения, соответствующей начальному шестиугольнику, вводят затем в соответствующие решетки CVAL, GVAL, IVAL, JVAL. The search initialization step is limited to the square around the center of the label with a side of about 1/3 of an inch. Within this region, the point with the highest value located in the reconstructed lattice of the driving signal is a good starting point. Then determine the location of this starting point relative to the center of the label. This starting point is the point where the driving signal is powerful and distinguishable, as well as the point relatively close to the center of the label. A powerful distinguishable signal is necessary to ensure that the search starts from the active center of the hexagon, and it is desirable that the point is close to the center of the label so that its absolute location can be determined without serious influence of twisting or skewing. A measure of the quality of a point in the synchronization restoration structure is the value of the point plus the size of the eight points surrounding it. The rectangular coordinates of the starting point are converted to a polar shape, the polar coordinates are adjusted relative to a predetermined angle of the main axis, and this result is converted back to a rectangular shape. These coordinates are scaled in accordance with the intended arrangement of the rows (4.5 image elements) and the arrangement of the columns (5 image elements) coming to the input position on the hexagon matrix. The synchronization qualities, gray levels, and placement corresponding to the initial hexagon are then introduced into the corresponding grids CVAL, GVAL, IVAL, JVAL.

(ii) Главный поисковый цикл. (ii) Main search cycle.

Главный поисковый цикл осуществляет определение местонахождения центров остальных шестиугольников. Цикл заканчивается, когда найдено предполагаемое количество шестиугольников. Порядок поиска центром шестиугольников является чрезвычайно важным. Повышенная надежность процесса декодирования перед лицом ухудшения этикетки исходит от конкретной применяемой технологии поиска, описываемой ниже. The main search cycle determines the location of the centers of the remaining hexagons. The cycle ends when the estimated number of hexagons is found. The search order by the center of the hexagons is extremely important. The increased reliability of the decoding process in the face of label degradation comes from the particular search technology used, described below.

Каждая итерация поискового цикла начинается с выборки местонахождения точки восстановления синхронизации наибольшей величины, соседи которой не отыскивались из-за их сильнейших величин. От этой известной точки поиск будет продолжен на один шестиугольник в каждом из шести направлений. Эффект заключается в возведении поисковой структуры вдоль траектории от лучшего к худшему поисковой структуры вдоль траектории от лучшего к худшему качеству восстановленной синхронизации. Таким образом, если имеется слабая область восстановленной синхронизации, например, в центре этикетки или в стертой области, алгоритм поиска обходит ее, а не следует через нее. За счет обхода этих слабых площадей и сохранения их напоследок сильно снижают возможность потерь и сохранения их напоследок сильно снижают возможность потерь на сетке. Поскольку потери так же плохи, как и неправильное считывание уровня серого цвета, эта особенность алгоритма поиска является очень мощной. Each iteration of the search cycle begins with a sample of the location of the synchronization recovery point of the largest magnitude, the neighbors of which were not found because of their strongest magnitudes. From this known point, the search will continue by one hexagon in each of the six directions. The effect is to erect the search structure along the trajectory from best to worse search structure along the trajectory from best to worst quality of the restored synchronization. Thus, if there is a weak region of restored synchronization, for example, in the center of the label or in the erased region, the search algorithm bypasses it, and does not follow through it. By circumventing these weak areas and preserving them in the end, they greatly reduce the possibility of losses and by preserving them in the last place greatly reduce the possibility of losses on the grid. Since losses are as bad as incorrect grayscale reading, this feature of the search algorithm is very powerful.

Подпрограмма отвечает за поиск соседей самого лучшего качества величины синхронизации в главном цикле. Подпрограмма идет шесть раз по одному на каждого шестиугольного соседа рассматриваемого шестиугольника. Сначала вычисляют расположение соседа. Если этот сосед находится вне границы этикетки, циклическая итерация прекращается. Если нет, соседа проверяют, чтобы посмотреть не был ли он уже отыскан с другого направления. Циклическая итерация закончится, если соседа искали, поскольку алгоритм делает более ранние поиски более надежными, чем более поздние. Если сосед остается вне этого теста, вычисляют предполагаемое расположение центра соседа в структуре восстановления синхронизации. В этом месте осуществляют градиентный поиск сигнала синхронизации наибольшей величины. Перебирают восемь элементов изображения, окружающих восстановленное положение для того, чтобы посмотреть, найдена ли более высокая величина синхронизации. Если найдена, тогда лучшая соседняя точка имеет восемь проверенных соседей для проверки: нет ли еще лучшей величины. Этот градиентный перебор обеспечивает степень адаптации, которая является крайне необходимой, если требуется считывать скрученные или покосившиеся этикетки. Затем подпрограмма идет к следующему соседу или возвращается, когда проверены все соседи. The subroutine is responsible for finding neighbors of the best quality of the synchronization value in the main loop. The routine runs six times, one for each hexagonal neighbor of the hexagon in question. First calculate the location of the neighbor. If this neighbor is outside the label boundary, the loop iteration stops. If not, the neighbor is checked to see if he has already been found from another direction. The loop iteration will end if a neighbor is searched, because the algorithm makes earlier searches more reliable than later ones. If the neighbor remains outside this test, the estimated location of the center of the neighbor in the synchronization recovery structure is calculated. At this point, carry out a gradient search for the synchronization signal of the greatest magnitude. Eight elements of the image surrounding the restored position are sorted in order to see if a higher synchronization value is found. If found, then the best neighboring point has eight checked neighbors to check if there is any better value. This gradient sorting provides a degree of adaptation, which is essential if you need to read twisted or rickety labels. Then the routine goes to the next neighbor or returns when all neighbors are checked.

Как отмечено выше шагом (d), в результате процессов преобразования данных воссозданное изображение этикетки несет теперь информацию, относящуюся к геометрическим центрам многоугольных кодирующих ячеек. Многоугольник, у которых больше кромок, т. е. переходов, выявлено, будут иметь в центрах больше энергии. Центры будут лежать на предопределенной двумерной решетке, имеющей заданное количество равно- или неравноразнесенных осей в зависимости от обстоятельств. Информация, относящаяся к пространственному обогащению осей заданной двумерной решетки, может по желанию использоваться на этапе ориентации главной оси. As noted in step (d) above, as a result of the data conversion processes, the recreated image of the label now carries information related to the geometric centers of the polygonal coding cells. A polygon with more edges, i.e. transitions, is revealed to have more energy in the centers. The centers will lie on a predetermined two-dimensional lattice having a given number of equally- or unequally distributed axes, depending on the circumstances. Information related to the spatial enrichment of the axes of a given two-dimensional lattice can optionally be used at the stage of orientation of the main axis.

Однако, необходимо отметить, что алгоритм может соответствующим образом модифицироваться так, чтобы процесс декодирования определял действительную геометрию двумерной решетки, а из этого определения следует в сторону определения схемы фильтрации, так называемой главной оси этикетки (то есть, оси двумерной решетки, которая параллельно двум сторонам квадратной оптически считываемой этикетки, описываемой здесь) и обеспечивает необходимые координаты для поисковой подпрограммы. However, it should be noted that the algorithm can be modified accordingly so that the decoding process determines the actual geometry of the two-dimensional lattice, and from this definition it follows in the direction of determining the filtering scheme, the so-called main axis of the label (that is, the axis of the two-dimensional lattice, which is parallel to two sides square optically readable label described here) and provides the necessary coordinates for the search routine.

Независимо от того, определена ли геометрия этикетки, таким необязательным шагом, как описанный выше, или просто введена в процесс декодирования посредством соответствующих модификаций двумерного процесса, синхронизации восстановления, множество конфигураций этикетки, описанных и показанных здесь, может быть легко приспособлено специалистом в данной области. необходимо отметить, что количество осей, по которым располагают центры отдельных смежных многоугольных кодирующих ячеек, и их соответствующая ориентация, может быть подставлено в этап определения главной оси для всех трех осей шестиугольной решетки в предпочтительном варианте. Поэтому главная ось заданной двумерной решетки может быть определена без выполнения проверки и анализа погрешности, описанных выше в этапе (e). Regardless of whether the geometry of the label is determined by such an optional step as described above, or simply introduced into the decoding process by means of appropriate modifications of the two-dimensional process, restoration synchronization, the many label configurations described and shown here can be easily adapted by a person skilled in the art. it should be noted that the number of axes along which the centers of individual adjacent polygonal coding cells are located, and their corresponding orientation, can be substituted into the step of determining the main axis for all three axes of the hexagonal lattice in the preferred embodiment. Therefore, the main axis of a given two-dimensional lattice can be determined without checking and analyzing the errors described above in step (e).

Что касается шестиугольной решетки предпочтительного варианта, то информация с этапа определения главной оси и известное разнесение многоугольников может быть использовано для вычисления предполагаемых горизонтального и вертикального смещений от центра одного многоугольника к центрам окружающих многоугольников. Вслед за этими вычислениями и после осуществления необходимых регулировок подпрограммы перебора, перебор, включая этап инициализации, и этап главного цикла перебора могут производиться для конфигурации конкретной этикетки, которая применяется в данном случае. Необходимо отметить, что такие незначительные регулировки программы перебора SEARCH.C 80 в прилагаемом списке исходных кодов в пределах компетенции специалиста средней руки в данной области. As for the hexagonal lattice of the preferred embodiment, the information from the step of determining the main axis and the known spacing of the polygons can be used to calculate the estimated horizontal and vertical displacements from the center of one polygon to the centers of the surrounding polygons. Following these calculations and after making the necessary adjustments to the search subroutine, the search, including the initialization phase, and the main search cycle step can be performed to configure the specific label that is used in this case. It should be noted that such minor adjustments to the SEARCH.C 80 enumeration program in the attached list of source codes are within the competence of a mid-level specialist in this field.

После завершения подпрограммы, отмечают текущее местонахождение центра, чтобы его снова не перебирать. Эффект заключается в том, что это местоположение исключают в качестве кандидата, у которого соседи прошли перебор. Для каждой итерации цикла от 0 до 6 новых кандидатов добавляются и один кандидат исключается. При хороших средствах может использоваться структура данных, при которой кандидаты хранятся в порядке величин по мере осуществления операций ввода и исключения. Одна такая структура называется приоритетной очередью. After the completion of the subroutine, note the current location of the center so as not to sort it again. The effect is that this location is excluded as a candidate whose neighbors went through a search. For each iteration of the cycle, from 0 to 6 new candidates are added and one candidate is excluded. With good tools, a data structure can be used in which candidates are stored in order of magnitude as input and exclusion operations are performed. One such structure is called a priority queue.

Известно, что для алгоритма линейного перебора требуется порядка n2 операций, тогда как при хорошо организованной приоритетной очереди, использующей сбалансированное дерево или неупорядоченную структуру, требуется порядка n log n операций. Может использоваться также алгоритм перебора n-порядка, основанной на сортировке по группам, если величины восстановленной синхронизации масштабированы и понижены до небольшого диапазона целых чисел.It is known that a linear search algorithm requires about n 2 operations, while a well-organized priority queue using a balanced tree or disordered structure requires about n log n operations. An n-order sorting algorithm based on sorting by groups can also be used if the values of the restored synchronization are scaled and reduced to a small range of integers.

(g) Выработка гистограммы и задание порога. (g) Generating a histogram and setting a threshold.

После окончания главного цикла перебора определяются местонахождения центров всех шестиугольников и величины серого цвета всех шестиугольников, которые записаны, оказываются полностью заполненными. Следующим этапом является ограничение цифровых величин уровня серого цвета в диапазоне 0 63 дискретными уровнями, например, черным, черным, серым и белым (для черной, белой и серой этикетки). Это осуществляется за счет построения гистограммы величин яркости изображения этикетки от центров шестиугольников. Квантованные уровни могут быть определены поиском провалов в гистограмме. After the end of the main search cycle, the locations of the centers of all the hexagons are determined, and the gray values of all the hexagons that are recorded turn out to be completely filled. The next step is to limit the digital values of the gray level in the range of 0 to 63 discrete levels, for example, black, black, gray and white (for black, white and gray labels). This is done by constructing a histogram of the brightness values of the label image from the centers of the hexagons. Quantized levels can be determined by finding dips in the histogram.

(h) Грубая коррекция сетки и окончательная ориентация. (h) Rough grid correction and final orientation.

После ограничения дискретных уровней могут оказаться два искажения. Во-первых, решетка может оказаться вне центра. Это может произойти, если при начальном этапе перебора неправильно определено местоположение сигнала синхронизации наилучшего качества относительно центра этикетки. Вторая возможность заключается в том, что вся этикетка эффективно считывается сверху вниз, поскольку угол главной оси имеет двусмысленность в 180 градусов. After limiting the discrete levels, there may be two distortions. First, the grill may be out of center. This can happen if at the initial stage of the search the location of the synchronization signal of the best quality relative to the center of the label is not correctly determined. The second possibility is that the entire label is effectively read from top to bottom, since the angle of the main axis has an ambiguity of 180 degrees.

Записанная подпрограмма позволяет осуществлять функцию определения смещена ли этикетка относительно центра. Если этикетка расположена правильно, координаты ряда центра должны проходить через центр этикетки. Для определения сделана ил ошибка вертикального расположения, ряды над гипотетическим центральным рядом проверяются, чтобы посмотреть какие из них образуют линию, проходящую ближе всего к центру этикетки. Если ряд над или под является ближе, чем гипотетический центральный ряд, то производят соответствующий сдвиг вверх или вниз. Если левое выпрямление коротких рядов было сделано неправильно, это регулируется за счет сдвига коротких рядов на одно положение вправо. The recorded subroutine allows the function to determine whether the label is offset from the center. If the label is positioned correctly, the coordinates of the center row should go through the center of the label. To determine whether a vertical layout error was made, the rows above the hypothetical central row are checked to see which ones form the line closest to the center of the label. If the row above or below is closer than the hypothetical central row, then produce a corresponding shift up or down. If the left straightening of short rows was not done correctly, this is adjusted by shifting the short rows one position to the right.

Ошибки горизонтального расположения и считывание кверху ногами проверяются с использованием информации, веденной в этикетку и известной как информации грубой сетки. Информация распределяется в наборы 3•3 ячейки шестиугольников, как описано было выше. Поскольку этикетка может быть, например, с сеткой 33 ряда на 30 столбцов, эти наборы образуют сетку 11 на 10. Нижний центральный шестиугольник из каждого полного набора 3• 3 ячейки имеет особое свойство, которое закладывается во время кодирования. Имеется гарантированная передача с любой стороны этого шестиугольника, о чем ранее говорилось в связи с фиг.4. Например, если нижний центральный шестиугольник является черным, нижний левый и нижний правый шестиугольники должны быть либо серыми, либо белыми. Записанная подпрограмма использует это преимущество свойства передачи для удаления окончательных двух возможных искажений. Сначала создается решетка, где каждый элемент решетки указывает на то, произошел ли переход между двумя горизонтальными смежными шестиугольниками. Затем решетка проверяется на каждые 9 гипотетических скольжений грубой сетки, расположенной в структуре 3 • 3 вокруг предполагаемого скольжения 0. Одно из этих скольжений покажет лучшее согласование между действительным и предполагаемым переходами и это положение скольжения сохраняется. Затем проверяется та же самая гипотеза с предположением, что этикетка считана вверх ногами. Это произойдет, если угол главной оси действительно направлен справа налево относительно того, как была отпечатана этикетка, а не слева направо. Errors of horizontal position and reading upside down are checked using the information entered into the label and known as coarse mesh information. Information is distributed in sets of 3 • 3 hexagon cells, as described above. Since the label can be, for example, with a grid of 33 rows of 30 columns, these sets form a grid of 11 by 10. The lower central hexagon from each complete set of 3 • 3 cells has a special property that is laid down during encoding. There is a guaranteed transmission on either side of this hexagon, as previously mentioned in connection with figure 4. For example, if the lower central hexagon is black, the lower left and lower right hexagons must be either gray or white. The recorded routine takes advantage of the transfer property to remove the final two possible distortions. First, a lattice is created, where each lattice element indicates whether a transition has occurred between two horizontal adjacent hexagons. Then, the lattice is checked for every 9 hypothetical slides of the coarse grid located in the 3–3 structure around the supposed slip 0. One of these slides will show the best agreement between the real and the supposed transitions and this slip position will be preserved. Then the same hypothesis is tested with the assumption that the label is read upside down. This will happen if the angle of the main axis is indeed directed from right to left relative to how the label was printed, and not from left to right.

Если этикетка была просто перевернута, т. е. верхние ряды поменялись местами с нижними, а верхние столбцы с нижними столбцами, тогда также инвертируются результаты скольжений. Однако, для правильного переворачивания этикетки необходимо произвести одно важное преобразование. Во время считывания коротких (длина 29) рядов левые проверяются, таким образом, когда этикетка переворачивается, эти этикетки должны правильно проверяться. Регулирование произведено и это именно та процедура, которая позволит сделать результаты гипотезы скольжения не простым переворачиванием. Фактически наилучшие результаты тестов со скольжением будут лучше, чем любые предшествовавшие тесты, если этикетка действительно была считана вверх ногами. If the label was simply turned upside down, that is, the upper rows swapped with the lower ones, and the upper columns with the lower columns, then the slip results are also inverted. However, for the label to flip correctly, one important conversion is necessary. When reading short (length 29) rows, the left ones are checked, so when the label is turned over, these labels must be checked correctly. Regulation has been made, and this is precisely the procedure that will make the results of the slip hypothesis not easy to turn over. In fact, the best slip test results will be better than any previous tests if the label was actually read upside down.

Определив, была ли считана этикетка вверх ногами и есть ли какое-либо проскальзываение в абсолютном местоположении, может быть закодирована матрица этикетки. При правильном определении изображения и скольжения завершаются функции обработки изображения и начинается процессы декодирования данных. By determining whether the label has been read upside down and if there is any slippage in the absolute location, the label matrix can be encoded. With the correct definition of the image and slip, the image processing functions are completed and data decoding processes begin.

4. Декодирование. 4. Decoding.

Записанная программа "RD.LABEL.C", показанная на фиг.8, позволяет считать файл, выработанный программой перебора, и вырабатывает файл последовательности битов, составляющий в предпочтительном варианте 1292 бита. При этом используется записанная подпрограмма CELL DEC.C с фиг.8 маскирования неиспользуемых шестиугольников и для применения программы декодирования, являющейся инверсией программы кодирования. The recorded program "RD.LABEL.C", shown in Fig. 8, allows you to read the file generated by the enumeration program and generates a file of a sequence of bits, which in the preferred embodiment is 1292 bits. In this case, the recorded CELL DEC.C subroutine is used with Fig. 8 for masking unused hexagons and for applying a decoding program, which is an inverse of the encoding program.

Первым шагом в процессе декодирования является выработка последовательности битов из информации шестиугольников с использованием процесса картирования шестиугольник-бит, который является обратным процессу картирования бит-шестиугольник, используемому при операции кодирования. The first step in the decoding process is to generate a sequence of bits from the information of the hexagons using the hexagon-bit mapping process, which is the reverse of the bit-hexagon mapping process used in the encoding operation.

Битовая (информационная) последовательность затем раздваивается программой на битовую последовательность сообщения высокого приоритета и битовую последовательность сообщения низкого приоритета или на столько битовых последовательностей, сколько использованы при кодировании этикетки. The bit (information) sequence is then bifurcated by the program into a bit sequence of a high priority message and a bit sequence of a low priority message, or as many bit sequences as are used for label coding.

Затем необходимо применить коррекцию погрешности к каждой битовой последовательности с использованием технологии кодирования погрешности, которая использовалась в процессе кодирования этикетки. Например, если применяется кодирование Рида-Соломона, при коррекции погрешности на битовой последовательности, выработанной программой перебора, генерируется выходной сигнал, который существует в том же формате, что и ранее описанный для кодирования входного файла. Коррекция погрешности может производиться в следующей последовательности:
1. Вычислить синдромы.
Then, error correction must be applied to each bit sequence using the error coding technology that was used in the label coding process. For example, if Reed-Solomon coding is used, when correcting the error on the bit sequence generated by the enumeration program, an output signal is generated that exists in the same format as previously described for encoding the input file. Error correction can be performed in the following sequence:
1. Calculate the syndromes.

2. Вычислить многочлен искателя погрешности, используя алгоритм Берклекампа-Месси. 2. Calculate the error finder polynomial using the Berkelekamp-Messi algorithm.

3. Вычислить местонахождения погрешности с использованием перебора Чена. 3. Calculate the location of the error using Chen enumeration.

4. Вычислить величины погрешности, используя алгоритм Форнея. 4. Calculate the error values using the Forney algorithm.

Последний шаг выполняют только в том случае, если детектировано исправляемое количество ошибок на шагах 2 и 3. Также вычисляют количество детектированных ошибок. Если детектировано неисправляемое количество ошибок или если ошибка располагается в значимой набивке (описанной выше), то устанавливают флажок. Конкретная процедура кодирования погрешности, используемая в показанном примере, обозначена "ERRDEC.C" на фиг.8. The last step is performed only if the correctable number of errors is detected in steps 2 and 3. The number of detected errors is also calculated. If an uncorrectable number of errors is detected or if the error is located in a significant packing (described above), then check the box. The specific error coding procedure used in the example shown is indicated by “ERRDEC.C” in FIG.

5. Вывод. 5. Conclusion.

При следовании багажа (при идентификации его местоположения на конвейере) сообщение высокого приоритета, указывающее на почтовый индекс места назначения, может использоваться для включения подходящих направляющих рычагов или конвейеров для направления багажа на соответствующий грузовик, самолет или багажный вагон, доставляющий багаж по его назначению. When following baggage (when identifying its location on the conveyor), a high priority message indicating the destination zip code can be used to turn on suitable guide levers or conveyors to direct baggage to the appropriate truck, plane or baggage car delivering the baggage for its intended purpose.

Хотя изобретение может использоваться на конвейерно-отклоняющей системе, очевидно, что оно может применяться в большом диапазоне операций по сбору информации, обработке багажа и производства, в которых желательно считать этикетку на багаже, письме, детали, машине или аналогичном устройстве и заставить систему выполнить обработку багажа или производственную операцию, например, имеющем этикетку. Изобретение позволяет произвести эти операции с высокой скоростью, высокой точностью, связанными с существенным количеством этикеточной информации, и даже защитить большую часть информации от потери из-за порывов этикетки или иных повреждений. Although the invention can be used on a conveyor-deflecting system, it is obvious that it can be applied in a wide range of information collection, baggage processing and production operations, in which it is desirable to read the label on baggage, letter, part, machine or similar device and force the system to perform processing baggage or a manufacturing operation, for example, having a label. The invention allows these operations to be performed with high speed, high accuracy, associated with a significant amount of label information, and even protect most of the information from loss due to label breaks or other damage.

Как показано на фиг.8, для периодического отображения декодированного сообщения на компьютерном терминале может использоваться программа "TEXTOUT. C". As shown in FIG. 8, the program “TEXTOUT. C” can be used to periodically display a decoded message on a computer terminal.

Claims (12)

1. Устройство сканирования для декодирования оптически считываемой этикетки, содержащее блок освещения заданной зоны прохождения этикетки, блок формирования оптического изображения заданной зоны с установленной этикеткой, создания поразрядной карты, элементы которой соответствуют значениям яркостей отраженного от этикетки света, и возбуждения каждого элемента формируемого оптического изображения, а также блок декодирования поразрядной карты в электрические сигналы, связанный с выходом блока формирования оптического изображения, создания поразрядной карты и возбуждения каждого элемента, отличающееся тем, что блок декодирования выполнен в виде последовательно связанных блока двумерного восстановления сигнала тактовой синхронизации на оптической этикетке, блока обнаружения неометрических центров закодированных многоугольников этикетки при идентификации их оптических свойств и блока декодирования многоугольников при инвертировании процесса кодирования. 1. A scanning device for decoding an optically readable label, comprising a lighting unit for a predetermined label propagation zone, an optical image forming unit for a predetermined area with an installed label, creating a bit map, the elements of which correspond to the brightness values of the light reflected from the label, and exciting each element of the generated optical image, as well as a unit for decoding a bit-wise card into electrical signals associated with the output of the optical imaging unit, Creating radix maps and excitation of each element, characterized in that the decoding unit is formed as a series of blocks of two-dimensional signal recovery clock on the optical label neometricheskih center detection block encoded polygons label for identification of their optical properties and polygons decoding unit for inverse encoding process. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок двумерного восстановления сигнала тактовой синхронизации выполнен в виде последовательно соединенных блока нелинейного преобразования цифровых сигналов этикетки с идентификацией переходов оптических свойств между смежными многоугольниками, блока преобразования Фурье, двумерное представление которого соответствует направлению, протяженности и яркости полученных переходов, блока фильтрации преобразованных цифровых сигналов с исключением неправильного направления и разнесением переходов оптических свойств и блока обратного преобразования Фурье, обеспечивающего восстановленный сигнал тактовой синхронизации. 2. The device according to claim 1, characterized in that the block of two-dimensional reconstruction of the clock synchronization signal is made in the form of series-connected block of nonlinear conversion of digital signal labels with identification of transitions of optical properties between adjacent polygons, a Fourier transform unit, the two-dimensional representation of which corresponds to the direction, length and brightness of the received transitions, the filtering block of the converted digital signals with the exception of the wrong direction and spacing transition optical optical properties and the inverse Fourier transform block providing the reconstructed clock synchronization signal. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что введен блок нормализации информации изображения на этикетке до заданных уровней для каждого оптического свойства, связанный с блоком формирования оптического изображения, создания поразрядной карты и возбуждения элементов. 3. The device according to p. 2, characterized in that the unit is introduced to normalize the image information on the label to the specified levels for each optical property associated with the unit for generating an optical image, creating a bit map and exciting elements. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что введен блок изменения масштаба изображения на этикетке с одинаковым горизонтальным и вертикальным увеличением, связанный с блоком формирования оптического изображения, создания поразрядной карты и возбуждения элементов. 4. The device according to claim 2, characterized in that the unit for zooming on the label with the same horizontal and vertical magnification is introduced, connected with the block for generating an optical image, creating a bit map and exciting elements. 5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что введен блок пороговой обработки и построения гистограмм, представляющих оптические свойства изображения в каждом многоугольнике этикетки, связанный с блоком формирования оптического изображения, создания поразрядной карты и возбуждения элементов. 5. The device according to claim 2, characterized in that a threshold processing and histogram building block is introduced that represents the optical image properties in each polygon of the label associated with the optical image forming unit, creating a bit map, and generating elements. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок обнаружения геометрических центров многоугольников этикетки выполнен с возможностью определения области с максимальной яркостью в заданной зоне восстановленного сигнала тактовой синхронизации и обеспечения непрерывного цикла поиска всего такого сигнала от области наибольшей яркости и при циклическом обходе каждой смежной области с очередной наибольшей яркостью, причем каждая из обнаруженных областей соответствует центру многоугольника. 6. The device according to claim 1, characterized in that the block detecting the geometric centers of the polygons of the label is configured to determine the area with maximum brightness in a given area of the restored clock synchronization signal and to provide a continuous search cycle for all such a signal from the area of greatest brightness and with a cyclic bypass of each adjacent areas with the next highest brightness, with each of the detected areas corresponding to the center of the polygon. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что введен блок обнаружения зоны концентричных колец оптической этикетки при корреляционной обработке входных сигналов и сигнала заданной частоты. 7. The device according to claim 1, characterized in that the unit for detecting the zone of concentric rings of the optical label is introduced during the correlation processing of input signals and a signal of a given frequency. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования оптического изображения, создания поразрядной карты и возбуждения элементов выполнен с возможностью фильтрации аналоговых сигналов, соответствующих значениям яркости света, при определении наличия концентричных колец и оптической этикетки в заданной зоне. 8. The device according to claim 1, characterized in that the unit for generating an optical image, creating a bit map and driving elements is configured to filter analog signals corresponding to light brightness values when determining the presence of concentric rings and an optical label in a given area. 9. Оптически считываемая этикетка, содержащая информационно кодированные многоугольники, причем геометрические центры смежных многоугольников расположены в вершинах заданной двумерной решетки и многоугольники имеют одно по меньшей мере из двух оптических свойств, отличающаяся тем, что многоугольники имеют три, пять или более сторон, расположены смежно или частично смежно и выполнены с концентрическими кольцами в зоне, отделенной от зоны с многоугольниками, а каждое концентрическое кольцо имеет одно по меньшей мере из двух оптических свойств в чередующейся последовательности. 9. An optically readable label containing information-encoded polygons, wherein the geometric centers of adjacent polygons are located at the vertices of a given two-dimensional lattice and the polygons have at least one of two optical properties, characterized in that the polygons have three, five or more sides, are adjacent or partially adjacent and made with concentric rings in a zone separated from the zone with polygons, and each concentric ring has one of at least two optical voystv in an alternating sequence. 10. Этикетка по п.9, отличающаяся тем, что многоугольники являются правильными шестиугольниками, а двумерная решетка является правильной шестиугольной решеткой. 10. The label according to claim 9, characterized in that the polygons are regular hexagons, and the two-dimensional lattice is a regular hexagonal lattice. 11. Этикетка по п.9, отличающаяся тем, что концентрические кольца размещены по центру этикетки. 11. The label according to claim 9, characterized in that the concentric rings are placed in the center of the label. 12. Этикетка по п.9, отличающаяся тем, что оптические свойства характеризуют черный, белый и серый цвета. 12. The label according to claim 9, characterized in that the optical properties characterize black, white and gray colors.
SU4614048 1989-03-31 1989-04-07 Scanning device which reads and decodes label and label to be read by said device RU2081453C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/330,111 US4896029A (en) 1988-04-08 1989-03-31 Polygonal information encoding article, process and system
US330111 1989-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2081453C1 true RU2081453C1 (en) 1997-06-10

Family

ID=23288357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4614048 RU2081453C1 (en) 1989-03-31 1989-04-07 Scanning device which reads and decodes label and label to be read by said device

Country Status (4)

Country Link
LT (1) LT3517B (en)
LV (1) LV10820B (en)
MD (1) MD1081G2 (en)
RU (1) RU2081453C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA003307B1 (en) * 2002-04-16 2003-04-24 Ежов Владимир Александрович Method of identification movable objects
RU2543569C1 (en) * 2011-10-10 2015-03-10 Евон Коммьюникейшен Ко., Лтд. Device and method for automatic recognition of qr-code
RU2596997C2 (en) * 2010-08-14 2016-09-10 Руян Энтвиклунг Унд Форшунг Гмбх Producing, capturing and using visual identification tags for moving objects
RU2640731C1 (en) * 2017-04-04 2018-01-11 Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method of digital clock synchronization

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US634850A (en) 1894-11-08 1899-10-10 Alfred B Fowler Shoe-sewing machine.
US3513320A (en) 1966-10-31 1970-05-19 Markstems Inc Article identification system detecting plurality of colors disposed on article
GB1255502A (en) * 1967-12-28 1971-12-01 Tokyo Shibaura Electric Co Position and orientation detecting system using patterns
US3553438A (en) 1969-07-18 1971-01-05 Sylvania Electric Prod Mark sensing system
JPS5026068B1 (en) 1969-12-15 1975-08-28
US3603720A (en) 1970-08-21 1971-09-07 Lee C Rabie Housed electronic component assembly
US3971917A (en) 1971-08-27 1976-07-27 Maddox James A Labels and label readers
US3916160A (en) * 1971-12-13 1975-10-28 Bendix Corp Coded label for automatic reading systems
US3801775A (en) 1972-08-07 1974-04-02 Scanner Method and apparatus for identifying objects
US3916150A (en) 1974-03-04 1975-10-28 Stackpole Component Co Data machine keyboard assembly with elongated key cap for actuating an electric switch
JPS5295121A (en) 1976-02-06 1977-08-10 Hitachi Ltd Code plate
US4443694A (en) 1981-11-05 1984-04-17 Texas Instruments Incorporated Multilevel bar code reader
US4488679A (en) 1982-11-01 1984-12-18 Western Publishing Company, Inc. Code and reading system
US4634850A (en) 1983-10-12 1987-01-06 Drexler Technology Corporation Quad density optical data system
US4736109A (en) * 1986-08-13 1988-04-05 Bally Manufacturing Company Coded document and document reading system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 3553438, кл. G 06 K 7/10, 1976. 2. Патент США N 3971917, кл. G 06 K 7/10, 1976. 3. Патент США N 3916160, кл. G 06 K 19/06, 1975. 4. Патент США N 4736109, кл. G 06 K 7/10, 1988. 5. Патент США N 4286146, кл. G 06 K 7/10, 1981. 6. Патент США N 4634850, кл. G 06 K 19/00, 1987. 7. Патент США N 4488679, кл. G 06 K 7/12, 1984. 8. Патент США N 3513320, кл. G 06 K 9/00, 1970. 9. Патент США N 3603728, кл. G 06 K 9/12, 1971. 10. Патент США N 3693154, кл. G 06 K 7/14, 1974. 11. Патент США N 3801775, кл. G 06 K 9/00, 1974. 12. Патент США N 4443694, кл. G 06 K 7/12, 1984. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA003307B1 (en) * 2002-04-16 2003-04-24 Ежов Владимир Александрович Method of identification movable objects
RU2596997C2 (en) * 2010-08-14 2016-09-10 Руян Энтвиклунг Унд Форшунг Гмбх Producing, capturing and using visual identification tags for moving objects
RU2543569C1 (en) * 2011-10-10 2015-03-10 Евон Коммьюникейшен Ко., Лтд. Device and method for automatic recognition of qr-code
RU2640731C1 (en) * 2017-04-04 2018-01-11 Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method of digital clock synchronization

Also Published As

Publication number Publication date
MD1081G2 (en) 2000-02-29
LTIP626A (en) 1995-04-25
LV10820B (en) 1995-12-20
LT3517B (en) 1995-11-27
LV10820A (en) 1995-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2078375C1 (en) Scanning device which optically decodes label, and label which should be read by such device
US4896029A (en) Polygonal information encoding article, process and system
US4998010A (en) Polygonal information encoding article, process and system
US6685095B2 (en) Apparatus and method for decoding damaged optical codes
US5223701A (en) System method and apparatus using multiple resolution machine readable symbols
US5153418A (en) Multiple resolution machine readable symbols
KR100960786B1 (en) Methods and systems for encoding and decoding data in 2d symbology
EP3933662B1 (en) Enhanced matrix symbol error correction method
US20040200904A1 (en) Machine-readable symbol and related method
RU2081453C1 (en) Scanning device which reads and decodes label and label to be read by said device
WO2003025845A1 (en) Machine-readable symbol and related method
US5777308A (en) Resolution gain on width modulated bar codes by use of angled sampling in two dimensions
DK175729B1 (en) Hexagonal information encoding article, process - assigns optical properties to individual hexagons by ordering, hexagons in predetermined sequence
DK175743B1 (en) Polygonal information encoding article, process and system - optically scans data array of information encoded polygons to retrieve information
NZ260173A (en) Optically readable label with information encoded polygons: optical and computer system for decoding