TW201317900A - 圖像讀取裝置及圖像讀取系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種圖像讀取裝置及系統，用於在物體之選定區域中辨識出第一圖像，其中，該選定區域可定義包含第一部分及第二部分，該第一部分係塗覆可吸收具有非可見光波長的第一光線之隱形塗料，該第二部分可反射具有該非可見光波長的第二光線，該圖像讀取裝置包含一本體及一光學元件，該光學元件設於該本體上，用於接收對應於該第二部分之第二光線，以辨識出對應於該第一部分之該第一圖像。該圖像讀取系統更包含一處理裝置，用以將該第一圖像解析為對應之資訊內容。

Description

圖像讀取裝置及圖像讀取系統

本發明係關於一種圖像讀取裝置及系統，特別是用於辨識具有吸收非可見光波長特性之隱形墨水所形成之圖像。

為了將資訊統一編碼化，目前已知的一種方式即是利用條碼（bar code）來呈現。而因為條碼系統的發展已相當成熟，且有相關的標準制定，故可先將資訊轉換維條碼，待後續需要的時候，再以特定的讀取裝置讀取，即可快速取得條碼所隱含的資訊。經由掃描器將條碼轉換成資料而輸入電腦的方式，可大幅減少由傳統人工或鍵盤輸入所耗費的時間及可能產生的錯誤，並可加快資料輸入的速度，若再進一步配合適當的應用軟體，則可將資料做更有效的處理及管理。

條碼的應用事實上已普及於日常生活中，例如各種商品包裝、停車繳費單、信用卡帳單、甚至於網頁資訊上，處處可見條碼的存在。

一般常見的條碼為一維條碼（1D bar code），其係以粗細不同的長方形黑色線條，以黑白相間的平行線線條排列組成，按編碼規則組合起來的符號，用以代表字母、數字等資料。在進行辨識時，通常使用紅外線掃描器取得一組反射光訊號，經轉換解碼後即可還原為相應的字母及數字，再傳入電腦進行後續的分析應用。

詳言之，如第1圖所示，物體11（例如：圖書）上貼附有條碼13，條碼13係為黑白相間的平行線線條排列而成的一維條碼，可隱含例如出版資訊等。當使用者持紅外線掃描器15，對準條碼13所在位置，紅外線掃描器15可投射出掃描光線，並隨後獲得反射的光訊號，傳遞至電腦系統（圖未示）後，即可進行判讀。可想見地，條碼系統非常適用於零售書店或圖書管理。

除前述一維條碼之外，後來更有考量應用上的需求，而發展出二維條碼（2D bar code 或QR code）之設計，其係以在方格內分佈有許多微小黑色方格來呈現。使用者以鏡頭擷取該影像後，即可取得相關的資訊。二維條碼的優點在於能夠記錄更多的資料及更複雜的資訊內容，比如大量文字、網址、甚至是圖片等。

然而，無論習知的條碼形式為何，目前現有的條碼均以肉眼可見的形式，被貼附、印製、或顯示於物體上。儘管可將條碼微小化，但受限於掃描器或鏡頭的解析度，而且習知條碼的存在仍必須考量到讓使用者可以肉眼察覺而進行後續操作，故其尺寸不可能太小，必然佔據相當之面積，而對於物體本身的呈現，產生一定程度的影響。舉例而言，第1圖所示的條碼13，即局部覆蓋了物體11上的原有圖樣。除了破壞物體原先的設計、影響美觀之外，若是遭覆蓋處有重要資訊（例如物體11上之條碼13位置處原印製有作者名稱），則將造成使用者更多的困擾。

有鑑於此，因應新穎的條碼形式，配合提供一種圖像讀取裝置及系統，將為條碼系統帶來革命性的應用。

本發明之一目的在於提供一種圖像讀取裝置及系統，特別適用於辨識物體上由隱形塗料形成的圖像或條碼，該圖像或條碼在一般環境下，視覺上可被完全忽略，故不會影響物體本身所呈現的視覺效果。

其中，該隱形塗料的特性在於，對於可見光波長的光線，可容許其穿透而不生影響，而對於可見光之外（即非可見光）的某些特定波長的光線，將予以吸收。

當本發明之圖像讀取裝置發出特定波長的非可見光，部分將被隱形塗料吸收，圖像讀取裝置獲得反射的部分光訊號後，即可供圖像讀取系統的處理裝置判讀，進一步將該條碼或圖像解析為對應之一資訊內容。

就使用者的觀點而言，視覺上將完全忽略隱形塗料形成的圖像或條碼，物體上所呈現的原圖樣，將完全不受影響。且圖像讀取裝置所發出的為非可見光，在不藉助任何儀器的狀況下，肉眼亦無法察覺。

本發明之另一目的在於提供一種圖像讀取裝置及系統，來作為資訊分類及延伸輔助資訊的工具。更明確而言，物體上原先呈現的資訊可作為主要資訊，此為肉眼即可辨識，而輔助資訊則透過圖像讀取裝置及系統來取得，可想見地，僅呈現主要資訊將使得物體的呈現更為簡潔，並保留給使用者決定是否要利用圖像讀取裝置及系統取得該些延伸輔助資訊。

此外，本發明對於舊有產品仍可適用。詳言之，可對舊有產品另外進行加工，將延伸輔助資訊以隱形塗料噴製其上，並保留給使用者決定是否要利用本發明之圖像讀取裝置及系統，作為資料連結的工具，應用上將更為廣泛。

為達上述目的，本發明提供一種圖像讀取裝置，用於一物體之選定區域中，辨識出第一圖像，其中，該選定區域包含第一部分及第二部分，該第一部分係塗覆可吸收具有非可見光波長的第一光線之隱形塗料，該第二部分可反射具有該非可見光波長的第二光線，該圖像讀取裝置包含一本體及一光學元件，該光學元件係設於本體上，來接收對應於第二部分之第二光線，以辨識出對應於第一部分之第一圖像。

本發明更提供一種圖像讀取系統，包含前述之圖像讀取裝置，且更具有一處理裝置，用以將該第一圖像解析為對應之一資訊內容。

為讓上述目的、技術特徵、和優點能更明顯易懂，下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。

以下將透過數個實施例來解釋本發明內容，然而，關於實施例中之說明僅為闡釋本發明之技術內容及其目的功效，而非用以直接限制本發明。須說明者，以下實施例以及圖式中，與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示；且圖式中各元件之尺寸及相對位置關係僅用以示意俾便瞭解，非用以限制實施比例及尺寸大小。

首先說明本發明之第一實施例，請配合參閱第2圖，所示為物體21在一般環境下之示意圖。關於物體21，本實施例係以圖書作為例示說明，可以理解地，物體21可為各種型式的產品，在此不作限制。

本實施例在物體21上，係以隱形塗料形成第一圖像23。由於採用隱形塗料的關係，故在一般環境下，第一圖像23將會容許可見光穿透，故不具任何視覺效果，而呈現類似透明的狀態。也就是說，物體21上原本所呈現而視覺可見的第二圖像213（如第2圖所示且肉眼可辨識的地球圖案），以隱形塗料形成第一圖像23於上後，雖然第一圖像23與第二圖像213可能部分重疊，但因為第一圖像23不具任何視覺效果，故與第一圖像23重疊的部分第二圖像213，不會受到遮蔽。需說明的是，為了表達該第一圖像23不具任何視覺效果，在第2圖係以虛線繪示，在第一圖像23與第二圖像213重疊處，仍顯然可以看出被覆蓋的部分第二圖像213。

請再參閱第3圖，所示為本發明之圖像讀取裝置31之操作示意圖。圖像讀取裝置31包含本體311及光學元件313，光學元件313設於本體311上，當圖像讀取裝置31被啟動，光學元件313將投射出具有非可見光波長的光線32至物體21上，該具有非可見光波長的光線32例如紫外光或紅外光等等，只要是落於可見光波長之外任何特定區段波長的光線，均可實現。較佳地，光線32投射至隱形塗料後，也不會激發出任何可見光，也就是在本發明中，光線32始終無法在不藉助儀器的狀況下被肉眼察覺。

舉例而言，該不可見光之光線32將會形成一選定區域25，此亦可理解為光學元件313的視野範圍。選定區域25包含第一部分及第二部分，其中，第一部分即是塗覆隱形塗料的部分，第二部分係指未被塗覆隱形塗料的部分，而光線32中投射至第一部份的為第一光線，投射至第二部份的為第二光線。

更明確而言，本發明所選擇之隱形塗料，除了容許可見光穿透之外，還具有吸收非可見光波長之特性，因此，當光線32投射至物體21並形成選定區域25，對應至第一部分的第一光線，將被隱形塗料吸收，而對應至第二部分的第二光線將不會被吸收而最終被反射，再由光學元件313所接收，進而於選定區域25中辨識出對應於該第一部分之第一圖像23。故如第3圖所示，塗覆隱形塗料之第一部分以黑色線條繪示，而未塗覆隱形塗料之第二部分則為黑色線條之外的白色部分，一般來說，第一部分之面積係大於該第二部分之面積。

於本實施例中，係以常見一維條碼為例，由於一維條碼是以複數個粗細相間的線條組成，所謂的第一圖像23可以是一維條碼的全部，或者是的一維條碼至少局部，例如第3圖的選定區域25涵蓋整個第一圖像23的一部分，均可由第一圖像23中解析出隱含之資訊內容。

此外，由第3圖可以看出，選定區域25上涵蓋了部分的第二圖像213，亦即，第一圖像23係可被容許部分或全部重疊於第二圖像213上。與第2圖相比，只有在圖像讀取裝置31投射出具有非可見光波長的光線32時，才能夠藉由圖像讀取裝置31辨識出第一圖像23，因此，第二圖像213完全不會有被遮蔽而無法辨識的缺點。

本發明之第二實施例如第4圖所示，本實施例之圖像讀取裝置41同樣包含本體411及光學元件413，與第一實施例不同的是，由光學元件413投射出的光線32所形成的選定區域25，僅佔第一圖像23之局部。在此種狀況下，若使用者沿正確方向（例如第4圖所示的由左至右）移動，完整並持續地記錄第一圖像23的圖樣，同樣可使圖像讀取裝置41辨識出第一圖像23所攜帶的資訊內容，亦屬可行的實施方式。

本發明之第三實施例如第5圖所示，本實施例之第一圖像23亦可以是二維條碼。此時，選定區域25可全部涵蓋第一圖像23，亦可僅涵蓋部份第一圖像23。關於二維條碼之態樣，如已知的技術，通常第一部分（即黑色部分）之面積小於第二部分之面積（即白色部分），而第5圖所示之此種二維條碼中，三個角落的方框主要係作為辨識之用，在此不另贅述。同樣地，光學元件413投射出具有非可見光波長的光線32後，藉由投射至塗覆隱形塗料之第一部份（即黑色部分）的第一光線被隱形塗料所吸收，而投射至未塗覆隱形塗料之第二部分的第二光線（即白色部分）被反射，並由光學元件413接受，即可辨識出該第一圖像23。

一併參考前述之第三實施例，本發明之第四實施例係第一圖像23可以是另一種二維條碼的形式，如第6圖所示。其中，第一圖像23係在一個矩陣方格中，選擇性地塗覆隱形塗料而形成複數個微小點，即圖式中呈現黑色圓點所組成的第一部份，而其餘空白的則為第二部分。同樣地，藉由投射至第一部份（即黑色圓點部分）的第一光線被隱形塗料所吸收，而投射至第二部分的第二光線（即白色部分）被反射，並由光學元件413接受，即可辨識出該第一圖像23。需說明的是，該第一圖像23中的微小點，較佳係依循一定的規範而分佈，例如某部分為表頭區，某部分為資料區；當第一圖像23被辨識出來後，系統可以很快地根據規範，先找出表頭區，再進一步找到資料區，來獲得相關編碼資料並進行資訊之判讀。

本發明之第五實施例，係關於一種圖像讀取系統，圖像讀取系統可包含前述實施例之圖像讀取裝置31、41，相關細節在此不另贅述。本實施例之圖像讀取系統更包含一傳送裝置、一處理裝置及一輸出裝置。請一併參考第7圖，當圖像讀取裝置（在本實施例為圖像讀取裝置41）擷取第一圖像23裡所包含的資訊後，可經由一傳送裝置（圖未示，如傳輸線或無線訊號發射器），將所需資訊自圖像讀取裝置41，傳送至處理裝置（圖未示，如微處理器），用以將該第一圖像23解析為對應之資訊內容（即對應於第二圖像213之相關輔助資訊）。隨後，該輸出裝置（圖未示，如顯示器或揚聲器）可進一步輸出或呈現該資訊內容。

進一步言，第7圖所示為本發明之圖像讀取裝置及系統應用於童書之實施例。如圖所示，物體21上有印有多個圖案，該等圖案即為第二圖像213，屬於物體21所要呈現給使用者的主要資訊，藉由肉眼即可辨識。在每個圖案上的特定位置處，更塗覆隱形塗料以形成第一圖像23。在一般的環境條件下，隱形塗料並無法被肉眼觀察到。

當圖像讀取裝置41被使用者啟動，將發射出非可見光（同樣無法被使用者觀察到）投射至第一圖像23上，因為第一圖像23中塗有隱形塗料的第一部份將吸收第一光線，而其它未塗有隱形塗料的第二部份將不會吸收第二光線，使得第二光線最終將被反射而被圖像讀取裝置41所接受。

在圖像讀取系統中，圖像讀取裝置41所接受之光線將可辨識出第一圖像23，經由傳送裝置傳送至處理裝置判斷，而可再解析出第一圖像23所內含的資訊內容，此乃屬於額外的輔助資訊。然後，以輸出裝置進一步輸出或呈現該資訊內容，舉例來說，後端有喇叭可以發出對應之讀音或名詞解釋，或者是顯示器呈現預先儲存之靜態照片或動態動態影片，甚至是故事，又或者連上特定相關的網頁等等。

前述童書之範例僅是例示，並非用以限制本發明，本發明當然亦適用於各種年齡層之使用者及各式產品。藉由本發明之技術，將有助於將資訊分類為主要資訊及輔助資訊，其中主要資訊是肉眼即可辨識，而輔助資訊則透過圖像讀取裝置及系統來取得，其優點在於不需將所有資訊均以傳統的印製方式呈現，亦不會使得主要資訊與輔助資訊相互混淆或干擾。

此外，對於舊有產品，只要將特定的條碼以隱形塗料噴製其上，即可再加工成為具有延伸輔助資訊的產品，使其適用於本發明之圖像讀取裝置及系統。此時，隱形塗料與圖像讀取系統，即可被視為資料連結的工具，應用上將更為廣泛。

綜合前述，本發明所揭露之圖像讀取裝置及系統，配合容許可見光穿透且吸收非可見光之隱形塗料所形成的圖像或條碼，在一般環境下不會顯現該圖像或條碼，不至影響物體本身所呈現的視覺效果；而一旦圖像讀取裝置發出非可見光時，即可辨識出該圖像或條碼，並進一步解析出對應之資訊內容。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

11．．．物體

13．．．條碼

15．．．紅外線掃描器

21．．．物體

213．．．第二圖像

23．．．第一圖像

25．．．選定區域

31．．．圖像讀取裝置

311．．．本體

313．．．光學元件

32．．．光線

41．．．圖像讀取裝置

411．．．本體

413．．．光學元件

第1圖係習知條碼系統之示意圖；

第2圖係本發明之應用中，物體及條碼於一般環境之示意圖；

第3圖係本發明第一實施例之示意圖；

第4圖係本發明第二實施例之示意圖；

第5圖係本發明第三實施例之示意圖；

第6圖係本發明第四實施例之示意圖；以及

第7圖係本發明圖像讀取裝置之應用示意圖。

21．．．物體

213．．．第二圖像

23．．．第一圖像

25．．．選定區域

31．．．圖像讀取裝置

311．．．本體

313．．．光學元件

32．．．光線

Claims (17)

1. 一種圖像讀取裝置，用於一物體之一選定區域中辨識出一第一圖像，其中，該選定區域包含一第一部分及一第二部分，該第一部分係塗覆可吸收具有一非可見光波長的第一光線之一隱形塗料，該第二部分可反射具有該非可見光波長的第二光線，該圖像讀取裝置包含：
   　　一本體；及
   　　一光學元件，設於該本體上，該光學元件接收對應於該第二部分之該第二光線，以辨識出對應於該第一部分之該第一圖像。
2. 如請求項1所述之圖像讀取裝置，其中該第一圖像係隱含一資訊內容。
3. 如請求項2所述之圖像讀取裝置，其中該第一圖像為一維條碼的至少局部。
4. 如請求項3所述之圖像讀取裝置，其中該第一部分之面積大於該第二部分之面積。
5. 如請求項2所述之圖像讀取裝置，其中該第一圖像為二維條碼。
6. 如請求項5所述之圖像讀取裝置，其中該第一部分之面積小於該第二部分之面積。
7. 如請求項1所述之圖像讀取裝置，其中該選定區域上更形成有視覺可見之一第二圖像。
8. 如請求項7所述之圖像讀取裝置，其中該第一圖像與該第二圖像係可部分重疊。
9. 一種圖像讀取系統，用於一物體之一選定區域中辨識出一第一圖像，其中，該選定區域包含一第一部分及一第二部分，該第一部分係塗覆可吸收具有一非可見光波長的第一光線之一隱形塗料，該第二部分可反射具有該非可見光波長的第二光線，該圖像讀取系統包含：
   　　一圖像讀取裝置，包含一本體及一光學元件，該光學元件設於該本體上，用以接收對應於該第二部分之該第二光線，以辨識出該第一部分所對應之該第一圖像；及
   　　一處理裝置，用以將該第一圖像解析為對應之一資訊內容。
10. 如請求項9所述之圖像讀取系統，更包含一傳送裝置，將第一圖像自該圖像讀取裝置傳送至該處理裝置。
11. 如請求項9所述之圖像讀取系統，更包含一輸出裝置，輸出該資訊內容。
12. 如請求項9所述之圖像讀取系統，其中該第一圖像為一維條碼的至少局部。
13. 如請求項12所述之圖像讀取系統，其中該第一部分之面積大於該第二部分之面積。
14. 如請求項9所述之圖像讀取系統，其中該第一圖像為二維條碼。
15. 如請求項14所述之圖像讀取系統，其中該第一部分之面積小於該第二部分之面積。
16. 如請求項9所述之圖像讀取系統，其中該選定區域上更形成有視覺可見之一第二圖像。
17. 如請求項16所述之圖像讀取系統，其中該第一圖像與該第二圖像係可部分重疊。