SE517058C2 - Sätt, produkt, programvara, anordning och system för att elektroniskt registrera information från en informationsbärare. - Google Patents

Description

517. 058 2 I sökandens WO98/20446 beskrivs en annan typ av handhållen scanner som är avsedd för selektiv registre- ring av text. Den innehåller en ljuskänslig areasensor, vilken är anordnad att registrera bilder med delvis över- lappande innehåll. En signalbehandlingsenhet utnyttjar det delvis överlappande innehållet i bilderna för att passa ihop dessa till en hoppassad bild. En OCR-program- vara omvandlar tecknen i den hoppassade bilden till teckenkodat format. Denna scanner har fördelen att den inte kräver några rörliga delar för positionsbestämning.

Den är emellertid bara avsedd för registrering av tecken- sekvenser längs en textrad i taget.

I US 5,852,434 beskrivs ett arrangemang för regist- rering av handskriven text genom bestämning av absoluta positioner på en skrivyta. Arrangemanget innefattar dels en skrivyta som är försedd med en positionskod, dels en pennliknande anordning med en pennspets och en detektor som kan detektera positionskoden, dels en dator som på basis av den detekterade positionskoden kan bestämma anordningens position i förhållande till skrivytan. När en användare skriver på skrivytan så registreras posi- tionskoden fortlöpande längs pennspetsen bana med hjälp av detektorn. Den registrerade positionskoden sänds till datorn för analys. Resultatet matas slutligen ut till en display eller en skrivare. Detta arrangemang är inte läm- pat för registrering av redan existerande text och bil- der.

I US 5,852,434 beskrivs tre olika exempel på posi- tionskod. Enligt ett exempel består positionskoden av prickar, som var och en är uppbyggda av tre koncentriska cirklar. Den yttersta cirkeln representerar en X-koordi- nat och den mellersta en Y-koordinat. De båda yttersta cirklarna är vidare uppdelade i 16 delar som beroende på 10 15 20 25 30 '517 058 nun»- w ...won v- n a u u n ~n n n w oo uno 3 om de är fyllda eller inte anger olika tal.

Detta innebär att varje koordinatpar X, Y kodas med en prick med ett speciellt utseende.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamàl med föreliggande uppfinning är att helt eller delvis avhjälpa ovannämnda brister hos de kända anordningarna för elektronisk registrering av text och bild.

Detta ändamål uppnås med ett sätt att registrera information enligt patentkrav 1, en produkt som är avsedd att användas vid elektronisk registrering av information enligt krav 8, en programvara enligt krav 17, en anord- ning enligt krav 21 och ett system enligt krav 22.

Enligt en första aspekt av uppfinningen avser denna närmare bestämt ett sätt att elektroniskt registrera information från en informationsbärare, vilket sätt inne- fattar stegen att placera ett transparent ark med ett positionskodningsmönster över informationsbäraren; av- bilda informationen pà informationsbäraren med det över- lagrade positionskodningsmönstret med hjälp av ett fler- tal delbilder; och använda positionskodningsmönstret för att passa ihop delbilderna till en hoppassad bild av den avbildade informationen.

Enligt uppfinning tillförs alltså informationsbära- ren ett positionskodningsmönster genom att ett transpa- rent ark placeras över informationsbäraren. Informations- bäraren är således inte fràn början försedd med ett posi- tionskodningsmönster utan detta tillförs, tillfälligt eller permanent, i efterhand. Detta innebär att vilken som helst bild eller text kan registreras med hjälp av arket med positionskodningsmönster.

I och med att informationen avbildas tillsammans med positionskodningsmönstret behövs inga speciella posi- lO 15 20 25 30 517- 058 4 tionsgivare. Vidare spelar det ingen roll i vilken ord- ning eller vilket inbördes förhàllande delbilderna re- gistreras för deras respektive positioner bestäms en- tydigt av positionskodningsmönstret. Delbilderna kan till exempel registreras med överlappning och med början pá valfri plats på informationsbäraren. Huvudsaken är att delbilderna tillsammans innefattar hela den information som skall registreras för dà kan delbilderna passas ihop till en hel bild av informationen med hjälp av positions- kodningsmönstret.

I en föredragen utföringsform innefattar sättet vidare steget att filtrera bort positionskodningsmönst- ret. Därmed kommer den slutliga, hoppassade bilden av informationen väsentligen utgöra en avbildning av in- formationen pà informationsbäraren utan positionskod- ningsmönstret. Bortfiltreringen kan antingen göras i den hoppassade bilden eller, företrädesvis, i delbilderna.

När positionskodningsmönstret överlagras pà infor- mationen pà informationsbäraren kommer den att skymma en del av informationen. För att i möjligaste män återskapa den ursprungliga informationen görs bortfiltreringen av positionskodningsmönstret företrädesvis genom att bild- punktsvärden som representerar positionskodningsmönstret ersätts med bildpunktsvärden som erhålls genom medelvär- desbildning av bildpunktsvärden som representerar infor- mationen. Medelvärdesbildningen sker företrädesvis för bildpunkter som ligger i närheten av den bildpunkt som skall ersättas. Medelvärdesbildning inbegriper här också en medelvärdesbildning med viktning av bildpunktsvärdena.

Positionskodningsmönstret kan vara uppbyggt av sym- boler. I detta fall innefattar bortfiltreringen företrä- desvis stegen att för varje symbol bilda medelvärdet av bildpunktsvärden för bildpunkter som ligger vid symbolens 10 15 20 25 30 s 1 7 i o s s = 5 periferi och att ersätta bildpunktvärden som represente- rar symbolen med nämnda medelvärde av bildpunktsvärdena.

Såsom redan nämnts gör positionskodningsmönstret det möjligt att passa ihop bilderna till en hoppassad bild av informationen. Hoppassningen innefattar företrädesvis delstegen att bestämma minst en position för varje del- bild utifrån positionskodningsmönstret i delbilden och att bestämma var en delbild skall lagras i en minnesarea utgående från den bestämda positionen. Eftersom positio- nen som ges av positionskodningsmönstret representerar delbildens placering på informationsbäraren blir det möj- ligt att återskapa informationen på informationsbäraren med hjälp av positionen för varje delbild.

I det flesta fall kommer det att finnas överlapp- ningar mellan delbilderna. Detta kan utnyttjas för att förbättra bilden. Om en bildpunkt i delbilden som skall lagras i minnesarean överlappar en bildpunkt i en i minnesarean tidigare lagrad delbild, bestäms nämligen företrädesvis ett medelvärde av bildpunktsvärdena för dessa överlappande bildpunkter och ersätts det tidigare lagrade bildpunktsvärdet med nämnda medelvärde.

Alla steg i det ovan beskrivna sättet utom place- ringen av det transparenta arket på informationsbäraren görs med fördel ”automatiskt” av en anordning som regist- rerar bilder och som har en processor med programvara för behandling av bilderna enligt ovan.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen hänför sig denna till en produkt som är avsedd att användas vid elektronisk registrering av information från en informa- tionsbärare, vilken produkt innefattar minst ett arkfor- migt parti som är försett med ett positionskodnings- mönster, som sträcker sig över arket och kodar ett fler- tal positioner på arket. Det arkformiga partiet är trans- -. ua.- 10 15 20 25 30 517 .058 6 parent med undantag för positionskodningsmönstret, varvid det arkformiga partiet är anordnat att placeras över in- formationsbäraren för registrering av information från denna.

Produkten kan exempelvis utgöras av själva det ark- formiga partiet eller av en plastficka vars ovansida är försedd med positionskodningsmönstret och i vilken en in- formationsbärare i form av ett papper med text och bild kan placeras.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen kodas varje position av nämnda flertalet positioner av en be- stämd del av positionskodningsmönstret och varje sådan del av positionskodningsmönstret bidrar även till kod- ningen av angränsande positioner. I den kända tekniken kodas varje position med en egen individuell kod eller symbol, som är ”isolerad” fràn de omgivande positionernas koder eller symboler. Därmed begränsas positionsupplös- ningen av den delyta som symbolen/erna eller koden/erna för en position upptar. Enligt uppfinningen används emel- lertid en bestämd del av positionskodningsmönstret för kodning av flera positioner. Pà detta sätt skapas en ”flytande” övergång mellan olika positioner, vilket gör det möjligt att öka positionsupplösningen. Vidare kan förhållandet minskas mellan à ena sidan storleken av den del av positionskodningsmönstret som behöver läsas in för att möjliggöra positionsbestämning och à andra sidan storleken av den bestämda delen av positionskodnings- mönstret som kodar en position.

Positionskodningsmönstret kan vara vilket som helst arrangemang av linjer, figurer, ytor eller liknande som gör det möjligt att koda positioner entydigt. Såsom nämnts är emellertid positionskodningsmönstret företrä- desvis uppbyggt av ett flertal symboler av minst en vn n 10 15 20 25 30 nnn nnn n n nn nn nn nn nn nn n n i n nn nn n n nn n n nn n nn nnn nn I n n o n n n a n n n n n nnn n nn n n n nvn vn: n z nan n-nnn nn en n n nn n n n n n n n n nn n o n n n n n nn nn nn nn n nn n 7 första typ. I det allra enklaste utförandet finns det bara symboler av den första typen och kodas positionerna med hjälp av avståndet mellan dessa symboler. Alternativt kan kodningen vara binär, varvid förekomsten av symbol representerar en etta och avsaknaden av symbol represen- terar en nolla. Denna form av kodning kan dock medföra problem i sådana positioner som kodas med enbart eller övervägande nollor.

I den mest föredragna utföringsformen är positions- kodningsmönstret uppbyggt av ett flertal symboler av en- bart en första och en andra typ eller utseende. Ett så- dant mönster kan användas för en binär kodning. Det blir enkelt att anbringa pà en yta eftersom symbolerna kan vara mycket enkla och exempelvis bestå av två olikfärgade prickar eller två prickar med olika diametrar. Produkten med ytan med detta mönster blir alltså enkel att fram- ställa eftersom informationsinnehållet i varje symbol är litet. Vidare blir bildbehandlingen enkel. Företrädesvis är symbolerna vidare likformigt fördelade över ytan, var- vid det blir speciellt enkelt att framställa och tolka mönstret.

För att mönstret skall kunna byggas upp av symboler av ett fåtal olika typer, men ändå medge kodning av ett större antal positioner, kodas företrädesvis varje posi- tion av nämnda flertalet positioner med hjälp av ett flertal symboler. Det är då en fördel att symbolerna som kodar en position är fördelade i två dimensioner på så sätt att samma positionsupplösning kan åstadkommas i två vinkelräta riktningar på ytan.

Var och en av symbolerna bidrar företrädesvis till kodningen av mer än en av nämnda flertalet positioner.

Det kan dock förekomma randeffekter som gör att detta inte är uppfyllt för enstaka symboler. 10 15 20 25 30 517 oss W 8 Positionskodningsmönstret är optiskt avläsningsbart så att både positionskodningsmönstret och den underlig- gande informationen kan registreras med samma sensor.

Mönstret skall alltså kunna reflektera ljus. Ljuset behö- ver dock inte ligga i det synliga området.

Symbolerna i mönstret kan vara av vilken som helst lämplig typ. De är företrädesvis grafiska så att ingen teckenigenkänning (OCR) behöver göras vid positions- bestämningen, men de skulle även kunna bestå av tal eller tecken.

Symbolerna är vidare i huvudsak regelbundna, före- trädesvis rotationssymmetriska, så att symbolerna kan identifieras i delbilderna väsentligen oberoende av del- bildens vridning. De kan t ex vara kvadrater, månghör- ningar, streck eller helst cirkulära.

Symbolerna är vidare lämpligen utformade i två färger med kontrastverkan, exempelvis svart och vitt eller rött och grönt.

Speciellt föredraget är en symbol som har en inre cirkel som är fylld med en första färg och en yttre cir- kel som är fylld med en andra färg fram till den inre cirkeln. Dà kan symbolen identifieras med hjälp av den cirkelformade gränsen mellan den första och den andra färgen. Denna identifiering blir säker eftersom den inte kan störas av informationen på informationsbäraren på vilket arket med positionskodningsmönstret har överlag- rats.

Positionskodningsmönstret kan vara slumpmässigt ut- format så att det i sig inte innehåller någon information om positionerna som det kodar, utan den del av positions- kodningsmönstret som finns på en delyta måste matchas mot positionskodningsmönstret för hela ytan för att positio- nen för delytan skall kunna bestämmas. Detta har dock 10 15 20 25 30 517 Û 5 8 :35 :ïš ' ' lf §II= '- 9 nackdelen att det kräver stor processorkapacitet för positionsbestämningen. Dessutom är det svårt att slump- mässigt generera ett positionskodningsmönster utan tve- tydigheter, såvida man inte accepterar en väldigt stor redundans.

Alternativt kan var och en av nämnda flertalet posi- tioner definieras av en första och en andra koordinat som kan bestämmas med hjälp av den del av positionskodnings- mönstret som finns pà den tillhörande delytan, varvid positionskodningsmönstret representerar en adress till en plats där den första och den andra koordinaten är lag- rade. Ett sàdant utförande av positionskodningsmönstret kräver dock mycket minnesutrymme.

I ett föredraget utförande är positionskodnings- mönstret därför sà uppbyggt att positionskodningsmönstret som kodar en viss position har inherent information om positionen.

Närmare bestämt är positionskodningsmönstret före- trädesvis baserat pá en första symbolsträng, som inne- håller ett första förutbestämt antal symboler och som har egenskapen att om man tar ett andra förutbestämt antal, företrädesvis efter varandra följande, symboler ur den första symbolsträngen sä är dessa symbolers placering i symbolsträngen entydigt bestämd, varvid den första sym- bolsträngen används för att bestämma positionen för del- bilden i en första dimension på informationsbäraren.

Genom att man baserar positionskodningsmönstret på en symbolsträng med ett ändligt antal symboler som är anord- nade i en bestämd ordning kan man definiera en ”formel” för att bestämma positionen i en första dimension pá ytan. Härigenom krävs bara ett litet minnesutrymme för att lagra symbolsträngen och positionsbestämningen kan göras snabbt och enkelt. Positionen i den första dimen- 10 15 20 25 30 517 058 10 sionen kan exempelvis ges som en koordinat i ett karte- siskt eller ett polärt koordinatsystem.

Såsom nämnts genomförs flera av stegen i sättet enligt uppfinningen med hjälp av en lämpligt programmerad processor. Enligt en tredje aspekt avser uppfinningen sà- ledes en programvara för registrering av information, vilken programvara är anordnad att behandla ett flertal delbilder som tillsammans innefattar informationen som skall registreras och ett positionskodningsmönster, var- vid behandlingen innefattar steget att använda positions- kodningsmönstret i bilderna för att passa ihop dessa till en hoppassad bild av informationen.

Programvaran kan vara avsedd att användas i samma anordning som avbildar informationen eller i en annan anordning till vilken bilderna skickas för behandling.

Programvaran har väsentligen samma fördelar som det ovan beskrivna sättet.

Enligt en fjärde aspekt avser uppfinningen en anord- ning för registrering av information, innefattande en sensor för registrering av delbilder av en informations- bärare med ett överlagrat transparent ark med ett posi- tionskodningsmönster; bildbehandlingsorgan för behandling av de av sensorn registrerade delbilderna, vilka bildbe- handlingsorgan är anordnade att använda positionskod- ningsmönstret i delbilderna för att bestämma var i en minnesarea varje delbild skall lagras.

Enligt en femte aspekt avser uppfinningen ett system innefattande en produkt och en anordning av den typ som beskrivs ovan. Anordningen och systemet har väsentligen samma fördelar som produkten och sättet. Särdrag som har beskrivits ovan för sättet och produkten kan också finnas hos anordningen och systemet. 10 15 20 25 30 5-17 058 ll Uppfinningen kan användas för registrering av infor- mation fràn alla typer av informationsbärare pà vilka ett transparent ark med ett positionskodningsmönster kan överlagras.

Kort beskrivning av ritninqarna I det följande skall föreliggande uppfinning beskri- vas mera i detalj genom ett för närvarande föredraget ut- föringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, pà vilka Fig l schematiskt visar ett exempel pà en produkt som har ett arkformigt parti med ett positionskodnings- mönster.

Fig 2 schematiskt visar en utföringsform av en an- ordning enligt uppfinningen.

Fig 3 schematiskt visar ett exempel pà i vilken ord- ning delbilder kan registreras från en informations- bärare.

Fig 4 är ett flödesschema som visar hur delbilder behandlas.

Beskrivning av föredragna utförinqsexempel Produkten I fig l visas en del av ett transparent ark 1 som har en yta 2 pà vilken ett optiskt avläsningsbart posi- tionskodningsmönster 3 är anbringat. Arket 1 kan vara en del av en produkt, t ex en plastficka, men i detta fall utgör arket hela produkten.

Positionskodningsmönstret 3 är uppbyggt av symboler 4 av en första och en andra typ 4a, 4b och närmare be- stämt av prickar av tvà olika utseenden, varvid prickarna 4a med svart mittprick och ett vitt band runt omkring representerar en etta och prickarna 4b med vit mittprick och ett svart band runt omkring representerar en nolla.

Prickarna har för áskàdlighetens skull förstorats. De är 10 15 20 25 30 u o n n 'n n» nu 517 058 uu-no u 0 12 lika stora och de är anordnade pà lika avstånd frän var- andra.

Positionskodningsmönstret är sä arrangerat att om en anordning avbildar prickarna pà en delyta med en för- utbestämd storlek kan delytans position pà arkets yta be- stämmas automatiskt med hjälp av bildbehandlingsorgan i anordningen. En första och en andra delyta 5a resp. 5b visas med streckade linjer. Den del av positionskodnings- mönstret som finns pà den första delytan 5a utgör en första bestämd del 6a av positionskodningsmönstret. Denna första bestämda del kodar en första position 7a, som sam- manfaller med den mittersta symbolen på delytan. På mot- svarande sätt kodas en andra position 7b av den bestämda delen 6b av positionskodningsmönstret som finns pà den andra delytan 5b. Positionskodningsmönstret är sàledes delvis gemensamt för de angränsande positionerna 7a och 7b.

I det följande skall beskrivas ett exempel pà posi- tionskodningsmönster som möjliggör positionsbestämningen.

Mönstret är anpassat för positionsbestämning genom av- bildning av en delyta som innehåller 5 X 5 symboler.

Symbolerna representerar såsom nämnts en binär kodning.

Arket har en x-riktning och en y-riktning. För att koda positionen i X-riktningen genereras först en 32 bitar làng talserie av l:or och Ozor. I ett andra steg genereras en 31 bitar lång talserie av lzor och Ozor serien. skall ha egenskapen att om man tar fem efter varandra följande genom att den sista biten tas bort från 32-bitars Båda talserierna, som nedan kallas x-talserierna, bitar var som helst i serien så får man en unik fembitars grupp som inte förekommer någon annanstans i serien.

Denna egenskap skall också gälla om man ”kopplar ihop” 10 15 20 25 30 ~ 51,7 058 13 slutet av serien med dess början. Fembitars gruppen ger alltsà en entydig kodning av placeringen i serien.

Ett exempel pà en 32-bitars talserie med ovannämnda egenskap är ”000010001100l01001110l0l10111110”. Om man tar bort den sista 0:an i denna talserie erhålles en 31- bitars talserie med samma egenskap.

De första fem bitarna i ovannämnda talserie, dvs 00001, utgör koden för position 0 i talserien, de näst första fem bitarna, dvs 00010, utgör koden för position 1 osv. I en första tabell lagras positionerna i X-tal- serierna som funktion av fembitars grupperna. Position 31 finns givetvis bara i 32-bitars serien. I tabell 1 nedan visas positionskodningen för exemplet ovan.

Tabell 1: Position Fembitars grupp 0 00001 1 00010 2 00100 3 01000 4 10001 5 00011 6 00110 7 01100 8 11001 9 10010 10 00101 11 01010 12 10100 13 01001 14 10011 15 00111 16 01110 17 11101 n...- ._- u - 10 15 20 25 30 W 058 14 18 11010 19 10101 20 01011 21 10110 22 01101 23 11011 24 10111 25 01111 26 11111 27 11110 28 11100 29 11000 30 10000 31 00000 Med hjälp av 32-bitars serien kan man bara koda 32 positioner, dvs position 0-31. Om man däremot skriver 31- bitars serien 32 gånger i följd på en första rad och 32- bitars serien 31 gånger i följd på en andra rad under den första raden så kommer serierna att förskjutas i förhål- lande till varandra på så sätt två fembitars grupper som står ovanför varandra kan användas för att koda 31 x 32 = 992 positioner i radernas riktning.

Antag exempelvis att det på pappret finns följande kod: 000...11111000001000110010100111010110111110... 000...111110000l000l100101001110101101l11l00...

Om man översätter fembitars grupperna till positio- ner enligt tabell 1 så är följande positioner i 32- och 31-bitars serierna angivna på pappret. 0 1 2 30 31 0 1 2 0 1 2 ... 30 29 30 31 0 1 2 0 1 2 3 ... 30 0 1 2 3 4 Kodningen i X-riktningen bygger alltså på att man använder en talserie av n bitar som är uppbyggd på så 10 15 20 25 30 51 7 05 8 - IÉšÉÉš ä 15 sätt att om man tar ut m eftervarandra följande tal i serien så kodar dessa m tal positionen i serien pá ett entydigt sätt. Antalet kodningsbara positioner ökas genom att man använder en andra talserie, som är en delmängd av den första taleserien och som alltså har en annan längd än den första serien. Därigenom erhålles en förskjutning mellan serierna i radernas längdriktning.

Kodningen i Y-riktningen bygger pà samma princip.

Man skapar en talserie, i det följande benämnd Y-tal- serien, vilken bestàr av p tal, varvid serien är sà upp- byggd att om man tar ut r efter varandra följande tal ur serien så kodar dessa r tal entydigt positionen i serien och alltså positionen i Y-riktningen. Talen i Y-talserien kodas i mönstret pá pappret som en på ett speciellt sätt uträknad differens mellan positionerna i X-riktningen på tvà rader.

Närmare bestämt skriver man ut omväxlande rader med 31-bitarsserien och 32-bitarsserien enligt följande Rad 1; (31) (31) (31) (31) ..

Rad 2: (32)(32)(32)(32)..

Rad 3: (31) (31) (31) (31).

Rad 4; (32) (32) (32) (32) ..

Rad 5: (3l)(3l)(3l)(3l).

Pà arket skrivs serierna naturligtvis ut med hjälp av de olika stora prickarna. Man börjar raderna i olika positioner i X-talserierna. Närmare bestämt börjar man tvâ eftervarandra följande rader pà så sätt att om man bestämmer differensen modulo 32 mellan tvâ positionstal som står ovanför varandra, uttrycker differensen med ett fembitars binärt tal och tar de tvà mest signifikanta 10 15 20 25 30 n nnn n n nn nn nn nn n M ß I n"nn nn nn nn n n on I I' 'II I ' n n n n n n n n n n n n nnn n H u I I * nnn nnn n n nnn nnnnn nn o' ~ 0 OI n n n n n n n n n n n n n n n I l O I OI IQ II OI I' 'I Ü 16 bitarna i nämnda fembitars binära tal så skall detta tal bli det samma oberoende var pà raden man befinner sig.

Uttryckt med andra ord så börjar man serierna pà så sätt att förskjutningarna mellan serierna på tvà eftervarandra följande rader håller sig inom ett bestämt intervall längs hela raden. I detta exempel kan den maximala för- skjutningen vara 31 positioner eller bitar och den mini- mala förskjutningen vara 0 positioner eller O bitar.

Förskjutningarna längs varje par av rader ligger då inom något av intervallen O-7, 8-15, 16-23 och 24-31 positio- ner/bitar.

Antag exempelvis att serierna är utskrivna pá föl- jande vis (uttryckt i positionstal).

Rad 1 0 l 2 3 4 5 6 7 ... 30 0 1 2 3 Rad 2 0 1 2 3 4 5 6 7 ... 30 31 0 1 2 Rad 3: 25 26 27 28 29 30 O 1 ... 24 25 26 27 28 Rad 4 17 18 19 20 21 22 23 24 ... 16 17 18 19 20 Rad 5 24 25 26 27 28 29 30 O ... 23 24 25 26 27 Om man bestämmer differensen pà ovan angivna sätt blir den 0 mellan rad 1 och 2, O mellan rad 2 och 3, 1 mellan rad 3 och 4 och 3 mellan rad 4 och 5. Tag exempel- vis 26-18 i rad 3 och 4, som blir 8, vilket binärkodat blir 01000. De två mest signifikanta siffrorna blir 01.

Tag istället O-23 pà samma rader, vilket modulo 32 blir lika med 9, varvid pà samma sätt som i det föregående exemplet de tvà mest signifikanta siffrorna blir 01. I detta exempel erhålles fyra differenstal 0,0,1,3. Om man nu pà samma sätt som för X-riktningen har skapat en Y- talserie av talen O, 1, 2 och 3 som har egenskapen att om man tar ut fyra eftervarandra följande tal ur serien sà bestäms positionen i serien entydigt sä kan man genom att 10 15 20 25 30 517 053 17 gå in i en tabell med talet 0013 som adress entydigt be- stämma positionen i Y-riktningen. Pà detta sätt kan man bestämma 256 unika positioner i Y-riktningen.

Ett exempel på början och slutet av en Y-talserie som innehåller talen 0-3 är följande: Tabell 2: 0 0000 1 0001 2 0010 3 0100 4 1000 5 0002 6 0020 7 0200 8 2000 9 0003 10 0030 251 2333 252 3333 253 3330 254 3300 255 3000 I det följande skall beskrivas hur positionsbestäm- ningen gàr till. Antag att man såsom beskrivits ovan har ett ark vilket på sin yta är försett med ett mönster som är uppbyggt av en första symbol som representerar en 1:a och en andra symbol som representerar en 0:a. Symbolerna är anordnade i rader och kolumner och i 32-bitars och 31- bitars serier enligt ovan. Antag vidare att man vill be- stämma den position pà arket där man sätter ner en anord- »~ 10 15 20 25 30 i 5 1 7 0 5 8 :fë-jfä- 18 ning som är försedd med en sensor som kan registrera en bild som innehåller 5 x 5 symboler.

Antag att en bild som den optiska sensorn regist- rerar ser ut enligt följande: OOOI-'P OOI-'I-*P l-'l-*OI-'H OOI-'I-JP' PI-'OI-*P I ett första steg går anordningen in och översätter dessa fembitars grupper till positioner med hjälp av tabell l. Följande positioner erhålles: 26 (11o1o) 26 (11o10) 11 (o1o11) 10 (o1o10) os (oo1o1) Därefter bestämmes storleken av förskjutningen mel- lan positionstalen pà de olika raderna genom att ta dif- ferensen modulo 32. De tvâ mest signifikanta siffrorna i de sålunda bestämda differenserna uttryckt som fembitars binära tal blir 0, l, O, O. Detta differenstal ger enligt tabell 2 positionen 3 i Y-riktningen. Koordinaten för den andra dimensionen pà arket är alltså 3.

I en tredje tabell finns lagrat startpositionen för varje rad, dvs i vilken position i X-talserierna som varje rad börjar. Med hjälp av y-koordinaten 3 kan man i detta fall slà upp startpositionerna för de rader som de registrerade fembitars grupperna är hämtade fràn. Med 10 15 20 25 30 517, 058 19 kännedom om startpositionerna för de rader från vilka de två översta fembitars grupperna är hämtade och om de X- positioner som dessa båda fembitars grupper motsvarar, dvs positionerna 26 och 26 kan man bestämma den inlästa bildens X-koordinat eller position i den första dimen- sionen. Antag exempelvis att startpositionerna för de översta båda raderna är 21 resp. 20. Då ser det alltså ut enligt följande på de båda rader från vilka de båda översta fembitars grupperna i den inlästa bilden är hämtade ifrån: Rad 3: 21 22 23....29 30 31 0 1 2...25 26 27..

Rad 4: 20 21 22....28 29 30 O l 2...25 26 27..

Att de två första fembitars grupperna är hämtade från rad 3 och 4 följer från att y-koordinaten är 3. Att rad 3 är uppbyggd av en 32-bitars talserien medan rad 4 är uppbyggd av 31-bitars talserien följer från att udda rader är uppbyggda av 31-bitars och jämna av 32-bitars talserien.

Från dessa uppgifter kan man bestämma x-koordinaten till 35. Riktigheten kan kontrolleras genom att upprepa dessa steg för övriga par av fembitars grupper i den in- lästa bilden. Det finns alltså en viss feltolerans.

Noggrannheten i positionsbestämningen kan ökas ytterligare genom bestämning av hur den mittersta pricken i 5 x 5-gruppen är placerad i förhållande till bildens mittpunkt. Positionsupplösningen kan alltså bli bättre än avståndet mellan två symboler.

Ovanstående steg utförs naturligtvis av en program- vara, vilken som utsignal lämnar koordinaterna 3 och 35 i detta exempel. lO 15 20 25 30 s 1 v in s s _ 20 Positionskodningsmönstret kan också användas för att bestämma positionen i en tredje dimension i förhål- lande till ytan, dvs i Z-riktningen. Detta uppnås genom att storleken av symbolerna eller avståndet mellan dessa i den inlästa bilden bestäms och jämförs med ett refe- rensvärde, som representerar storleken på symbolerna eller avståndet mellan dessa när de avbildas med en in- formationsregistreringsanordning som hålls intill ytan på vilken positionskodningsmönstret finns. På detta sätt kan anordningen alltså automatiskt avgöra om anordningen be- finner sig nära ytan, varvid bilder skall registreras, eller på avstånd från ytan, varvid bilder inte skall registreras, och trigga bildregistreringen i beroende av detta.

Ovan beskrivna exempel är just ett exempel som kan generaliseras. Antalet tal i den första X-talserien be- höver inte vara 32. Antalet styrs av hur många olika symboler som skall användas i mönstret i kombination med hur många symboler som registreras i X-riktningen vid positionsbestämningen. Om antalet olika symboler är 3 och antalet registrerade symboler är 3 blir till exempel det maximala antalet tal i X-talserien 3x3x3=27 istället för 32. Motsvarande resonemang gäller för Y-talserien. Basen för dessa talserier kan alltså vara olika, antalet sym- boler som kodar en position kan variera och därmed också antalet positioner som kodas av talserien. Vidare behöver serierna inte vara talbaserade utan kan vara baserade på andra symboler och de kan därför betecknas som symbol- strängar.

Symbolerna kan såsom nämnts se ut på många olika sätt. De kan också utgöras av siffror, men då erfordras OCR-programvara för att genomföra positionsbestämningen, 10 15 20 25 30 517 058 I"=f 21 vilket gör anordningen för informationsregistrering dyrare och mera komplicerad. Felkänsligheten ökar ocksâ.

Det ovan beskrivna sättet att koda positioner på en yta och att utföra positionsbestämningen på ytan är för- delaktigt för att det kräver mycket lite minne och pro- cessorkapacitet. I exemplet ovan krävs bara lagring av tabell 1 med 32 rader, tabell 2 med 256 rader och tabell 3 med 256 rader. Positionsbestämningen kan göras med tre tabelluppslagningar och en enkel beräkning.

Sättet att koda positioner pá ytan är vidare för- delaktigt för att bilden pá vilken positionsbestämningen baseras kan tas med vilken som helst vridning i förhål- lande till ytan på vilken positionen skall bestämmas. För det första innehåller en bild ett antal rader som skall vara horisontella. Detta ger bara fyra möjliga oriente- ringar. I 98% av fallen ger bara en av de fyra oriente- ringarna en position. I de fall dà tveksamheter före- kommer kan dessa undanröjas genom att registrera två bilder intill varandra, bestämma positionerna utifrån dessa bilder med alla tänkbara orienteringar av symbo- lerna pà bilderna, varvid kriteriet är att positions- bestämningen skall resultera i tvà positioner intill varandra.

Pà basis av ovannämnda kod kan positionsbestäm- ningen också utföras på andra sätt än vad som beskrivits ovan.

Den registrerade bilden av en delyta av positions- kodningsmönstret kan matchas mot en bild av hela posi- tionskodningsmönstret. Detta kräver emellertid mycket processorkapacitet.

Alternativt kan symbolerna i bilden översättas till en adress till en tabell i vilken koordinaterna finns lagrade. Detta kräver dock mycket minnesutrymme. l0 15 20 25 30 22 Anordning för registrering av information En utföringsform av en anordning för registrering av information visas schematiskt i fig 2. Den innefattar ett hölje ll, som är format ungefär som en penna. I höljets kortända finns en öppning 12. Kortänden är avsedd att ligga an mot eller hållas på litet avstånd från den informationsbärare från vilken information skall regist- reras.

Höljet inrymmer i huvudsak en optikdel, en elektro- nikdel och en strömförsörjning.

Optikdelen innefattar minst en lysdiod 13 för be- lysning av den yta som skall avbildas och en ljuskänslig areasensor 14, exempelvis en CCD- eller CMOS-sensor, för registrering av en tvådimensionell bild, i färg, svart- vitt eller gràskala. Eventuellt kan anordningen dessutom innehålla ett linssystem. Det skall observeras att sen- sorn 14 skall vara så utformad att den samtidigt kan upp- ta en bild av informationsbäraren och det överlagrade positionskodningsmönstret_ Strömförsörjningen till anordningen erhålls från ett batteri 15 som är monterat i ett separat fack i höljet.

Elektronikdelen innehåller bildbehandlingsorgan 16, som innefattar en processorenhet med en processor som är programmerad till att läsa in en delbild från sensorn, identifiera positionskodningsmönstret i delbilden, be- stämma en position utifrån det identifierade positions- kodningsmönstret och lagra delbilden på en plats i ett i bildbehandlingsorganen ingående minne som indikeras av den från positionskodningsmönstret bestämda positionen.

Anordningen innefattar vidare knappar 18 med vars hjälp anordningen aktiveras och styrs. Den har också en sändtagare 19 för trådlös överföring, t ex med IR-ljus 10 15 20 25 30 5 1 7 0 5 8 šïï* =§§â - ifš Išf; - "F :ffï 23 eller radiovàgor, av information till och från anord- ningen. Anordningen kan vidare innefatta en display 20 för visning av registrerad information.

I sökandens svenska patent nr 9604008-4 beskrivs en anordning för registrering av text. Denna anordning kan användas för registrering av information på det uppfin- ningsenliga sättet om den programmeras på lämpligt sätt.

Såsom tidigare nämnts, kan anordningen vara upp- delad i olika fysiska höljen, varvid ett första hölje innehåller komponenter som är nödvändiga för att ta bilder av informationsbäraren med det överlagrade posi- tionskodningsmönstret och för att överföra dessa till komponenter som finns i ett andra hölje och som utför positionsbestämningen och lagringen av bilderna i minnet.

Funktion Antag att en användare har en informationsbärare i form av ett papper med text och en bild som han vill skicka i ett e-postmeddelande till en annan person. Han placerar då det ovan beskrivna transparenta arket 1 med positionskodningsmönstret 3 ovanpå pappret. Därefter slår han på den ovan beskrivna anordningen för informations- registrering, placerar anordningen så att öppningen 12 anligger mot informationsbäraren och för anordningen fram och tillbaka över det område på informationsbäraren som innehåller texten och bilden som han vill registrera. Det är viktigt att användaren ”avsöker” hela området av intresse så att de delbilder som registreras av anord- ningen tillsammans täcker hela området. Såsom framgår nedan, gör det dock inget att flera delbilder täcker samma område.

I fig 3 visas schematiskt ett exempel på hur del- bilder kan registreras från en informationsbärare. För åskädlighetens skull visas varken någon information på w nun-n 10 15 20 25 30 5 1 7 i 0 5 8 . . f? gïï; 24 informationsbäraren eller något positionskodningsmönster_ Delbild 30-33 registreras med överlappning med en rörelse i riktning från vänster till höger. Därefter lyfts anord- ningen och sätts ner en bit till höger om delbild 33, varefter delbilder 34-39 registreras med en fram och àtergàende rörelse. Användaren fortsätter att föra an- ordningen över informationsbäraren till hela det område som han önskar registrera har avsökts. Under avsökningen registrerar anordningen bilder med en bestämd frekvens, varvid lysdioden 13 stroboskoperar med samma frekvens.

När sensorn har registrerat en delbild läses den in av bildbehandlingsorganen 16 och behandlas direkt eller efter buffring i minnet. Delbilderna registreras före- trädesvis med en sådan frekvens att de överlappar var- andra delvis, varvid det blir enklare att avsöka det om- råde från vilket information skall registreras.

Varje registrerad delbild behandlas enligt följande av programvaran i anordningen, se flödesschemat i fig 4.

Först hämtas en delbild, steg 40. Denna delbild av- söks, steg 41, i ett första pass då processorn letar efter symboler 4a med en svart mittprick och ett vitt band runt om. När väl den första sådan prick har hittats förenklas letandet genom att man vet med vilket mellanrum symbolerna är anordnade i positionskodningsmönstret.

Därefter avsöks delbilden på nytt, steg 42, i ett andra pass då processorn letar efter symboler 4b med vit mittprick och ett svart band runt om. Denna sökning kan utgå från en identifierad position för en svart prick, varvid återigen processorn utnyttjar det kända avståndet mellan prickarna.

När den del av positionskodningsmönstret som före- kommer i delbilden sålunda har identifierats, bestämmer processorn, steg 43, på det ovan beskrivna sättet vilken 10 15 20 25 30 51 7 Û 5 8 šïï* - - IÄÉÉ šÉfš 25 position som positionskodningsmönstret i delbilden repre- senterar. Positionen kan ges som ett koordinatpar.

I nästa steg, steg 44, filtreras positionskodnings- mönstret bort fràn delbilden. Detta görs genom att pro- cessorn för varje i positionskodningsmönstret ingående prick bestämmer vilket värde bildpunkterna har som ligger närmast intill prickens periferi. Processorn restaurerar därefter bilden genom att för varje symbol, dvs prick, ersätta alla bildpunkterna i delbilden som utgör pricken med medelvärdet av bildpunktsvärdena för bildpunkterna intill prickens periferi. Alternativt kan processorn er- sätta sektorer i pricken med bildpunkter med medelvärdet av bildpunktsvärdena för bildpunkterna intill sektor- bágen.

Efter det att positionskodningsmönstret har filtrer- ats bort, lagras delbilden, steg 45, pà en plats i minnet som bestäms av positionskoordinaterna. Det kan därvid hända att delbilden helt eller delvis överlappar en tidi- gare lagrad delbild. I detta fall bildas medelvärdet av överlappande bildpunkter och lagras medelvärdet pà plat- sen för varje överlappande par av bildpunkter.

När samtliga delbilder lagrats innehåller minnet en sammansatt digital bild av det omrâde pà informations- bäraren som avsökts med anordningen. Denna digitala bild kan infogas i ett fax, ett dokument, ett e-postmeddelande eller liknande. Det är vidare tänkbart att använda bilden som insignal till en OCR- eller ICR-programvara som tol- kar texten i bilden och lagrar den i teckenkodat format.

De lagrade delbilderna kan vidare visas pà displayen 20 för att hjälpa användaren att se vilka områden pà in- formationsbäraren som han inte täckt.

Claims (22)

«-.. _.-. 10 15 20 25 30 000 000 0 0 00 00 ~0 00 00 0. 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 , > 00 00 0 0 00 0 0 0000 0 00 0 0 0:0 :u z 0 000 0-000 00 00 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 26 PATENTKRAV

1. Sätt att elektroniskt registrera information fràn en informationsbärare, k ä n n e t e c k n a t av stegen att placera ett transparent ark med ett positionskod- ningsmönster över informationsbäraren; avbilda informationen pà informationsbäraren med det överlagrade positionskodningsmönstret med hjälp av ett flertal delbilder; och använda positionskodningsmönstret för att passa ihop delbilderna till en hoppassad bild av den avbildade in- formationen.

2. Sätt enligt krav 1, vidare innefattande steget att filtrera bort positionskodningsmönstret.

3. Sätt enligt krav 2, varvid steget att filtrera bort positionskodningsmönstret innefattar att ersätta bildpunktsvärden som representerar positionskodnings- mönstret med bildpunktsvärden som erhålls genom medel- värdesbildning av bildpunktsvärden som representerar in- formationen.

4. Sätt enligt krav 2 eller 3, varvid positions- kodningsmönstret är uppbyggt av symboler och varvid ste- get att filtrera bort positionskodningsmönstret inne- fattar att för varje symbol bilda medelvärdet av bild- punktsvärden för bildpunkter som ligger vid symbolens periferi och att ersätta bildpunkter i symbolen med nämnda medelvärde av bildpunktsvärdena.

5. Sätt enligt något av föregående krav, varvid steget att använda positionskodningsmönstret för att passa ihop bilderna till en hoppassad bild av informa- tionen, innefattar delstegen att bestämma minst en posi- 00.- ooo- _ lO 15 20 25 30 ooo ooo o o oo oo oo oo oo oo _ o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o a o o o o :oo o o ' .oo .oo o o .oo ozoo: o: oo o o o o o o o o oo o o o o o oo 27 tion för varje delbild utifrån positionskodningsmönstret i delbilden och att bestämma var en delbild skall lagras i en minnesarea utgående fràn den bestämda positionen.

6. Sätt enligt krav l, varvid steget att använda positionskodningsmönstret för att passa ihop bilderna till en hoppassad bild av informationen, innefattar del- stegen att i varje delbild identifiera positionskodnings- mönstret; att med hjälp av positionskodningsmönstret be- stämma en position som representerar den i delbilden avbildade informationens position pà informationsbäraren, att filtrera bort positionskodningsmönstret ur delbilden, och att lagra delbilden på en plats i en minnesarea som bestäms av den med hjälp av positionskodningsmönstret bestämda positionen.

7. Sätt enligt krav 5 eller 6, vidare innefattande steget att, om en bildpunkt i delbilden som skall lagras i minnesarean överlappar en bildpunkt i en i minnesarean tidigare lagrad delbild, bestämma ett medelvärde av bild- punktsvärdena för dessa överlappande bildpunkter och att ersätta det tidigare lagrade bildpunktsvärdet med nämnda medelvärde.

8. Produkt som är avsedd att användas vid elektro- nisk registrering av information från en informations- bärare, vilken produkt innefattar minst ett arkformigt parti (l) som är försett med ett positionskodningsmönster (3), som sträcker sig över arket och kodar ett flertal av att det positioner pà detta, k ä n n e t e c k n a d arkformiga partiet (l) är transparent med undantag för positionskodningsmönstret (3), varvid det arkformiga partiet är anordnat att placeras över informationsbäraren för registreringen av informationen fràn denna.

9. Produkt enligt krav 8, varvid varje position av nämnda flertalet positioner kodas av en bestämd del (Sa, 10 15 20 25 30 517. 058 un; »nu o o a a v uu n o a n 28 5b) av positionskodningsmönstret och att varje sàdan del av positionskodningsmönstret även bidrar till kodningen av angränsande positioner.

10. Produkt enligt krav 8 eller 9, varvid positions- kodningsmönstret är uppbyggt av ett flertal symboler (4a, 4b) av minst en första typ.

11. Produkt enligt krav 10, varvid positionskod- ningsmönstret är uppbyggt av ett flertal symboler (4a, 4b) av enbart en första och en andra typ.

12. Produkt enligt nàgot av krav 10 eller 11, varvid varje position av nämnda flertalet positioner kodas med hjälp av ett flertal symboler (4a, 4b).

13. Produkt enligt nàgot av krav 10-12, varvid var och en av nämnda symboler (4a,4b) bidrar till kodningen av mer än en av nämnda flertalet positioner.

14. Produkt enligt nàgot av krav 8-13, varvid posi- tionskodningsmönstret är baserat pà en första symbol- sträng som innehåller ett första förutbestämt antal sym- boler och som har egenskapen att om man tar ett andra förutbestämt antal symboler ur den första symbolsträngen så är dessa symbolers placering i den första symbol- strängen entydigt bestämd, varvid den första symbol- strängen används för att bestämma delbildens position i en första dimension på informationsbäraren.

15. Produkt enligt nàgot av krav 10-14, varvid sym- bolerna är regelbundna, företrädesvis rotationssymmet- riska.

16. Produkt enligt nàgot av krav 10-15, varvid sym- bolerna är utformade i tvà färger med kontrastverkan.

17. Programvara för registrering av information, vilken programvara är anordnad att behandla ett flertal delbilder, som tillsammans innefattar informationen som skall registreras och ett positionskodningsmönster, var- lO 15 20 25 30 517 058 29 vid behandlingen innefattar steget att använda positions- kodningsmönstret i delbilderna för att passa ihop dessa till en hoppassad bild av informationen.

18. Programvara enligt krav 17, varvid behandlingen vidare innefattar steget att filtrera bort positionskod- ningsmönstret.

19. Programvara enligt krav 18, varvid steget att filtrera bort positionskodningsmönstret innefattar att ersätta bildpunktsvärden som representerar positionskod- ningsmönstret med bildpunktsvärden som erhållits genom medelvärdesbildning av bildpunktsvärden som representerar informationen.

20. Programvara enligt krav 18 eller 19, varvid positionskodningsmönstret är uppbyggt av symboler och varvid steget att filtrera bort positionskodningsmönstret innefattar att för varje symbol bilda medelvärdet av bildpunktsvärden för bildpunkter som ligger vid symbolens periferi och att ersätta bildpunkter i symbolen som skym- mer informationen med medelvärdet av bildpunktsvärdena.

21. Anordning för registrering av information, inne- fattande minst en sensor (14) för registrering av del- bilder av en informationsbärare med ett överlagrat trans- parent ark (1) med ett positionskodningsmönster (3); bildbehandlingsorgan (16) för behandling av de av sensorn registrerade delbilderna, vilka bildbehandlingsorgan är anordnade att använda positionskodningsmönstret i del- bilderna för att bestämma var i en minnesarea varje del- bild skall lagras.

22. System innefattande en produkt enligt nàgot av krav 8-16 och en anordning enligt krav 21.