TWI393055B - A dot pattern having a cross-shaped positioning pattern, and an image processing device for processing the dot pattern - Google Patents

Description

具有十字型定位圖案的點碼圖案及處理該點碼圖案的影像處理裝置

本發明係關於一種點碼圖案與點碼群圖案，特別係關於一種具有十字型定位圖案的點碼圖案的點碼圖案與點碼群圖案。

有關於點碼圖案(Code pattern)以及點碼群圖案的習知技藝，可以從日本發明專利公開號特開2007-11890、美國發明專利公開號US2007/026547、台灣新型專利申請案號第094205159號、美國發明專利公開號US2003/011164、美國發明專利公開號US2006/0007255等獲得了解。

習知點碼圖案的定位記號當受到影像傾斜或影像旋轉的影響時，會造成辨識定位記號的困難，此時，影像調正處理便派上用場，而將傾斜或旋轉的影像調正，以利於定位記號的辨識。然而，影像調正處理的計算處理是一種相當耗時且需要相當計算能力的硬體才能達成。

本發明的發明人有鑑於習知點碼圖案的定位記號仍有待改良，因而亟思發明而改良一種具有十字型定位圖案的點碼圖案，能夠容易地從眾多記號當中分辨出來五個定位記號，且這點碼圖案不易因為影像傾斜或影像旋轉的影響，而造成十字型定位圖案的辨識困難性。

本發明的目的係提供一種具有十字型定位圖案的點碼圖案與點碼群圖案，能夠容易地從眾多記號當中分辨出來定位記號。

本發明的另一目的係提供一種點碼圖案的解譯方法，能夠快速的找出定位圖案的點碼圖案，以便解譯出該點碼圖案代表的資訊。

為使　貴審查委員對本發明之構造、特徵及其使用功效有更深一層的認識與瞭解，茲舉較佳之可行實施例並配合圖式詳細說明如下：

請參見第一圖，本發明點碼圖案10是一種具有十字型定位圖案12的點碼圖案，點碼圖案10是由複數個記號(Marks)101以及十字型定位圖案12所組成，而十字型定位圖案12是由複數個記號101的其中五個記號101a、101b、101c、101d、101e所組成。該些記號101以及十字型定位圖案12皆是一起分佈在區域11之內。由於十字型定位圖案12易於辨識，所以能夠容易地從眾多記號101當中分辨出來五個記號101a、101b、101c、101d、101e。藉由十字型定位圖案12的定位功能，因此，其它該些記號101的如何分辨作法乃可以依據與十字型定位圖案12之間的關聯性，例如與十字 型定位圖案12在距離與方向的關聯性，而將其它該些記號101分辨出來。

本發明點碼圖案10乃包括：複數個記號101，其中該些記號101係至少包含一個定位中心記號101a、一個第一定位記號101b、一個第二定位記號101c、一個第三定位記號101d、一個第四定位記號101e。定位中心記號101a、第一定位記號101b、第二定位記號101c、第三定位記號101d、第四定位記號101e係與其它記號101一起分佈在區域11之內。點碼圖案10的十字型定位圖案12係由定位中心記號101a、第一定位記號101b、第二定位記號101c、第三定位記號101d、第四定位記號101e等所組成，且呈十字型設置。同時，第一定位記號101b、第二定位記號101c、第三定位記號101d、第四定位記號101係在距離上最接近定位中心記號101a的四個鄰近的記號，且分別位於定位中心記號101a的四個角落。

請參見第二圖，為了加強十字型定位圖案12的易於辨識性，本發明將定位中心記號101a的座標(Xa，Ya)、第一定位記號101b的座標(Xb，Yb)、第二定位記號101c的座標(Xc，Yc)、第三定位記號101d的座標(Xd，Yd)、以及第四定位記號101e的座標(Xe，Ye)做出如下的位置座標關聯性(公式一)： Xa=(Xb+Xc+Xd+Xe)/4Ya=(Yb+Yc+Yd+Ye)/4

請參見第三圖，本發明利用十字型圖案的特性以及位置座標關聯性，因此在利用取像設備對點碼圖案10進行取像時，點碼圖案10無論在旋轉任何角度下取像，或是取像出來的點碼圖案10的影像有傾斜情形下，十字型定位圖案12的定位中心記號101a、第一定位記號101b、第二定位記號101c、第三定位記號101d、第四定位記號101e其位置座標關聯性仍然不變。同時，定位中心記號101a、第一定位記號101b、第二定位記號101c、第三定位記號101d、第四定位記號101e的分佈仍然維持非常接近於十字型圖案。

再者，為了提高本發明辨識十字型定位圖案12的辨識率，本發明可以採用另一變化例的位置座標關聯性(公式二)，如下：(Xb+Xc+Xd+Xe)/4-△X≦Xa≦(Xb+Xc+Xd+Xe)/4+△X (Yb+Yc+Yd+Ye)/4-△Y≦Ya≦(Yb+Yc+Yd+Ye)/4+△Y其中△X是X軸座標的預定容許誤差值，△Y是Y軸座標的預定容許誤差值。

換言之，只要獲知哪個記號的座標為周圍四個記號的座標值總合的1/4，即表示此記號為定位中心，而該周圍的四個 記號就是定位記號。獲得定位中心和定位記號之後，便能夠推知其他記號所代表的資訊。

第四圖所顯示的是本發明具有十字型定位圖案12的點碼群圖案20範例，複數個點碼圖案10相鄰排列一起組成一個點碼群圖案20。每個點碼圖案10皆設置有十字型定位圖案12(在第四圖未顯示)。

第五圖顯示本發明處理具有十字型定位圖案的點碼群圖案的影像處理裝置的架構示意圖。影像處理裝置3是用來處理本發明具有十字型定位圖案的點碼圖案10與點碼群圖案20，並且輸出對應於點碼群圖案10的十字型定位圖案12的記號101a、101b、101c、101d、101e的指示訊號。影像處理裝置3包括：第一裝置31與第二裝置33，分別說明如下內文。第一裝置31係用來讀取點碼群圖案10或點碼群圖案20，例如讀取第一圖與第四圖的點碼圖案10與點碼群圖案20，以及係用於將光學讀取後的點碼群圖案10或點碼群圖案20轉換成對應的數位訊號。第二裝置33係連接於第一裝置31。第二裝置33是用於處理該數位訊號，以在該些記號101中，決定出哪個是定位中心記號101a、哪個是第一定位記號101b、哪個是第二定位記號101c、哪個是第三定位記號101d以及哪個是第四定位記號101e。第一裝置31可以是例如CCD攝影影像元件或CMOS感測元件(sensor)。

第六圖顯示本發明對點碼群圖案的處理方法的流程圖。本發明處理方法4是用來找出點碼圖案10的十字定位圖案，並且將十字型定位圖案12中的定位中心記號101a、第一定位記號101b、第二定位記號101c、第三定位記號101d以及第四定位記號101e的座標記錄下來。處理方法4包括步驟41~45，茲分別說明如下。步驟41是讀取對應點碼圖案10的影像(Image)。複數個點碼圖案10是設置在物品(例如：紙張)的表面，通過影像擷取裝置(例如：二維點碼掃描機)的影像掃描功能對著該物品表面擷取對應點碼圖案10的影像。

本發明點碼圖案10具備著十字型定位圖案12，由於十字型定位圖案不易受到影像傾斜以及影像旋轉的影響，而使得原來的十字型定位圖案產生嚴重變形，因此，在步驟41中，即使所擷取到的影像是一種傾斜或是被旋轉某個角度後的影像，本發明處理方法4並不需要對這傾斜或被旋轉影像額外進行影像調正處理，本發明處理方法4能夠避免十分耗時的影像調正處理。

步驟43是在該影像中，利用上述公式(一)或(二)，找出該些記號101當中哪個是定位中心記號101a、哪個是第一定位記號101b、哪個是第二定位記號101c、哪個是第三定位記號101d以及哪個是第四定位記號101e。步驟45記錄定位中心記號101a、第一定位記號101b、第二定位記號101c、第三 定位記號101d以及第四定位記號101e的座標，並據以解譯其他記號101所代表的資訊。

在步驟43中，逐一地計算每個記號101的座標與這記號101最鄰近四個記號101的座標的彼此間關聯性，如果滿足上述公式(一)或公式(二)的話，則這記號101即為定位中心記號101a，以及最鄰近四個角落的其它四個記號101則分別是第一定位記號101b、第二定位記號101c、第三定位記號101d以及第四定位記號101e。

在步驟45中，記錄所找到的定位中心記號101a、第一定位記號101b、第二定位記號101c、第三定位記號101d、第四定位記號101e等座標，而所找出的該五個記號101a~101e即是組成十字型定位圖案12的該些記號。藉由所找到十字型定位圖案12，便可以推知該影像中的點碼其它記號所代表的資訊，例如，藉由十字型定位圖案12，據以可以找出方向記號，而方向記號即為上述其它記號101所代表資訊的範例。

由於上述公式(一)或公式(二)的座標計算處理，其使用除法計算乃是除以4的計算，因此，可以採用進行兩次除以2的計算來取代。就除以2的計算而言，其等同右移(Right-shift)運算，因此，很顯然地，實施步驟43所需要的計算處理是可以能夠快速完成。

本發明點碼圖案中的十字型定位圖案易於辨識，能夠容 易地從眾多記號101被找出，一旦獲知這十字型定位圖案的座標，即可以依據與十字型定位圖案12之間的關聯性，獲得其他記號的資訊，如此可加快點碼圖案的解譯速度，乃為本發明進步所在。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能用以限定本發明可實施之範圍，凡熟悉於本技藝人士所明顯可作變化與修飾，皆應視為不悖離本發明之實質內容。

10‧‧‧點碼圖案

11‧‧‧區域

12‧‧‧十字型定位圖案

20‧‧‧點碼群圖案

3‧‧‧影像處理裝置

31‧‧‧第一裝置

33‧‧‧第二裝置

4‧‧‧處理方法

41、43、45‧‧‧步驟

101‧‧‧記號

101a‧‧‧定位中心記號

101b‧‧‧第一定位記號

101c‧‧‧第二定位記號

101d‧‧‧第三定位記號

101e‧‧‧第四定位記號

第一圖顯示本發明具有十字型定位圖案的點碼圖案的佈碼範例圖。

第二圖顯示本發明點碼圖案的十字型定位圖案的佈碼圖。

第三圖顯示本發明點碼圖案在取像時被傾斜時的十字型定位圖案範例。

第四圖顯示本發明具有十字型定位圖案的點碼群圖案的示意圖。

第五圖顯示本發明處理具有十字型定位圖案的點碼群圖案的影像處理裝置的架構示意圖。

第六圖顯示本發明處理具有十字型定位圖案的點碼群圖案的處理方法的流程圖。

10‧‧‧點碼圖案

11‧‧‧區域

12‧‧‧十字型定位圖案

101‧‧‧記號

101a‧‧‧定位中心記號

101b‧‧‧第一定位記號

101c‧‧‧第二定位記號

101d‧‧‧第三定位記號

Claims (9)

1. 一種點碼圖案，包括：複數個記號(Marks)；以及一定位圖案位於該複數個記號之中，其中該定位圖案包括五個定位記號組成的十字型，該五個定位記號包括一個定位中心記號、一個第一定位記號、一個第二定位記號、一個第三定位記號以及一個第四定位記號，其中該第一定位記號、該第二定位記號、該第三定位記號以及該第四定位記號的四個座標總相加後再除以四的座標，係為該定位中心記號的座標；其中，該五個定位記號之間不相連。
2. 如申請專利範圍第1項所述的點碼圖案，其中該第一、第二、第三與第四定位記號較其它該複數個記號接近該定位中心記號。
3. 一種點碼圖案，包括：複數個記號(Marks)，該些記號係至少包含五個定位記號，該五個定位記號包含一個定位中心記號、一個第一定位記號、一個第二定位記號、一個第三定位記號、一個第四定位記號，且該定位中心記號、該第一定位記號、該第二定位記號、該第三定位記號、該第四定位記號係與其它記號係一起分佈在一區域之內；該第一定位記號、該第二定位記號、該第三定位記號以及該第四定位記號係距離最接近該定位中心記號的四個鄰近的記 號；該定位中心記號、該第一定位記號、該第二定位記號、該第三定位記號以及該第四定位記號係呈十字型設置於該區域之內，形成包含該五個定位記號的十字型定位圖案；以及對應於該第一定位記號、該第二定位記號、該第三定位記號以及該第四定位記號的四個座標總相加後再除以四的座標，係等於對應於該定位中心記號的座標；其中，該五個定位記號之間不相連。
4. 如申請專利範圍第3項所述的點碼圖案，其中該區域，係一預定面積大小的區域。
5. 一種影像處理裝置，包括：一第一裝置，讀取一點碼圖案，該點碼圖案包括複數個記號；以及一第二裝置，計算各該記號的座標與其周圍四個記號的座標的關聯性，以找出一定位中心記號以及四個定位記號，其中該定位中心記號係位於該四個定位記號的中心；其中，包含該定位中心記號及該四個定位記號的五個定位記號係呈十字型設置以形成包含該五個定位記號的十字型定位圖案，而且該五個定位記號之間不相連。
6. 如申請專利範圍第5項所述的影像處理裝置，其中該第一裝置係為一CCD元件或CMOS感測元件(sensor)。
7. 如申請專利範圍第5項所述的影像處理裝置，其中該四個定位記號的四個座標總相加後再除以四的座標，係等於對應於該定位中心記號的座標。
8. 一種點碼圖案的處理方法，該點碼圖案包括複數個記號，該方法包括下列步驟：讀取該點碼圖案；以及計算各該記號的座標與其周圍四個記號的座標之間的關連性，以找出一定位中心記號，其中該定位中心記號的座標係為其周圍四個記號之座標總和的四分之一；其中，包含該定位中心記號及該四個定位記號的五個定位記號係呈十字型設置以形成包含該五個定位記號的十字型定位圖案，而且該五個定位記號之間不相連。
9. 如申請專利範圍第8項所述之處理方法，其中更包括記錄該定位中心記號與該周圍四個記號的座標，並據以解譯其他記號所代表的資訊。