TWI444902B - 區分第一編碼型樣與第二編碼型樣的方法 - Google Patents

區分第一編碼型樣與第二編碼型樣的方法 Download PDF

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Description

區分第一編碼型樣與第二編碼型樣的方法
本發明係有關於一種表面上的位置編碼型樣。
申請人先前已說明讓使用者從電腦系統經由被列印的基材(例如紙張)存取資訊的方法。基材的表面上具有列印的編碼型樣，當使用者利用感測裝置與基材互動時，藉由光學感測裝置讀取編碼型樣。電腦自感測裝置接收互動資料並使用此資料以判定使用者要求的動作。例如，使用者可為手寫輸入到表格上，或是做出包圍列印項目的選擇動作。電腦系統可參考對應於列印基材的頁說明而解譯輸入。
吾人想要改善列印於基材上的編碼型樣，以最大化感測裝置所獲得的影像用途。更想要提供位置編碼型樣的變形，其適用以供不同種類的印表機列印，各種變形皆可由共用的光學讀取器所讀取。
在第一實施態樣中，本發明提供一種基材，其表面上具有第一編碼型樣，第一編碼型樣包含：形成目標格的多數個目標元素，目標格包含多數個單元，其中相鄰的單元係共用目標元素；包含於各單元中的多數個資料元素；以及多數個標籤，各標籤由第一組相連的單元所界定，各標籤包含由個別的資料元素組所編碼的個別標籤資料，其中各單元包含由個別的資料元素組所編碼的一個或更多個對準符號，各對準符號指明單元為包含於第一組中，從而將其指明為包含於第一編碼型樣中的單元。
對準符號優良地提供可分辨第一編碼型樣與相同的大類別的其他編碼型樣的機構。
選擇性地，包含於第一組中的單元數目可指明第一組，從而指明第一編碼型樣。選擇性地，各對準符號指明包含於第一組中的單元數目。選擇性地，各對準符號區分第一編碼型樣與第二編碼型樣。有助益者為對準符號藉由指明包含於各標籤中的單元數目而指明第一編碼型樣。舉例而言，第一編碼型樣的每個標籤包含九個單元，而第二編碼型樣的每個標籤包含四個單元。
選擇性地，第一編碼型樣與第二編碼型樣皆能由相同的光學讀取器所讀取及解碼。因此，無論每個標籤的實際單元個數為何，網頁筆可讀取及解碼不同的網頁位置編碼型樣。如此則可取決於印表機的列印能力而使用及列印不同的位置編碼型樣。
選擇性地，第二編碼型樣包含：界定目標格的多數個目標元素，目標格包含多數個單元，其中相鄰的單元係共用目標元素；包含於各單元中的多數個資料元素；以及多數個標籤，各標籤係由第二組相連的單元所界定，各標籤包含由個別的資料元素組所編碼的個別標籤資料，其中第二組包含的單元數目與第一組包含的單元數目不同。
因此，第二位置編碼型樣一般為與第一位置編碼型樣相同的類別。
選擇性地，第一編碼型樣及第二編碼型樣的各單元包含一個或更多個對準符號。在各標籤中，大量的對準符號提供較高程度的冗餘，表示該筆可明確指明特定的編碼型樣。
選擇性地，相對於各單元中所包含的目標元素而一致地構成並定位第一及第二編碼型樣中的對準符號。第一及第二編碼型樣中的對準符號的相對定位是一樣的，因此可在該筆指明正在讀取何種編碼型樣之前就找出對準符號。
選擇性地，第二編碼型樣適用於以低於第一編碼型樣的解析度列印。選擇性地，第二組包含少於第一組的單元。
選擇性地，各對準符號指明單元相對於包含該單元的標籤的平移，如此則使標籤對準標籤格。一般而言，保存第一平移碼字元(例如0，1，2)以用於第一編碼型樣，而保存第二平移碼字元(例如3，4)以用於第二編碼型樣。
選擇性地，各單元包含一對正交的對準符號，各正交符號指明單元相對於包含該單元的標籤的個別正交平移。因此，各對準符號指明單元相對於包含該單元的標籤的x平移或是y平移。
選擇性地，各標籤為方形且包含M2 個相連的方形單元，其中M是至少為2的整數。一般的標籤大小為M=2，3或4。較佳者為M=2或3。
選擇性地，M個單元中的一列M個對準符號界定具有最小距離M的循環位置編碼，該編碼係由第一平移碼字元形成。
選擇性地，M個單元中的一行M個對準符號界定具有最小距離M的循環位置編碼，該編碼係由第二平移碼字元形成。
選擇性地，各標籤包含N個單元，至少N個對準符號形成具有最小距離N的第三平移碼字元，其中N是至少為4的整數。
有助益者為，第一、第二及/或第三平移碼字元能使標籤明確對準標籤格。例如，在包含九個單元的標籤中，可以校正第三平移碼字元中的四個符號錯誤。
選擇性地，各對準符號能進一步指明標籤資料相對於目標格的佈局方位。編碼的方位使網頁筆可判定其相對於標籤資料的方位(偏離)，且據此而判定相對於基材的方位(偏離)。
一般而言，資料元素為巨點(即具有點狀形式的可讀標記)。一般而言，藉由m個巨點表示一部份資料，各巨點佔用單元內的多數個預定可能位置p的個別位置，巨點的個別位置表示多數個可能資料值其中一個，其中m是1以上的整數(通常是2以上)，且p>m(通常p≧2m)。利用此方式藉由多PPM編碼可確保用巨點均勻覆蓋基材，其有助於減少能見度。此外，PPM編碼提供用以讀取巨點的內部亮度參考值。例如，採用在p個位置中最暗的m個巨點作為PPM資料，而不需要參考任一外部的亮度臨界值。
選擇性地，各單元界定一符號群集，各符號群集包含由多數個資料元素編碼的多數個理德-所羅門符號。
選擇性地，至少若干個該標籤資料編碼為組成一組理德-所羅門符號的局部碼字元。局部標籤資料一般指明標籤的位置。
在第二實施態樣中，提供攝像設於表面上的第一編碼型樣或是第二編碼型樣的方法，此方法包含以下步驟：
(a)操作性地相對於表面而定位光學讀取器，該表面上具有第一或是第二編碼型樣；
(b)獲得第一或是第二編碼型樣的一部分影像，第一及第二編碼型樣各包含：界定一目標格之多數個目標元素，該目標格包含多數個單元，其中相鄰的單元共用目標元素；各單元中包含的多數個資料元素；及多數個標籤，各標籤係由一組相連的單元界定，各標籤包含由分別的該資料元素組編碼的個別標籤資料，其中各單元包含由分別的該資料元素組編碼的一個或更多個對準符號；
(c)取樣及解碼包含於攝像部分中的至少一個對準符號；
(d)從解碼的對準符號判定為第一或是第二編碼型樣的辨識符，辨識符指明包含於各標籤中的單元數目；
(e)從辨識符判定光學讀取器係相對於第一編碼型樣或是第二編碼型樣而定位；以及
(f)使用所指明的單元數目以取樣及解碼標籤資料，其中第一編碼型樣中的各標籤所包含的單元數目不同於第二編碼型樣中的各標籤所包含的單元數目。
選擇性地，各對準符號指明單元相對於包含該單元的標籤的平移，此方法更包含以下步驟：使用平移以取樣及解碼標籤資料。
選擇性地，各對準符號指明標籤資料相對於目標格的佈局方位，此方法更包含以下步驟：使用該方位以取樣及解碼標籤資料。
在第三實施態樣中，提供一種攝像第一編碼型樣或是第二編碼型樣的系統，該系統包含：
(A)一基材，其表面上設有該第一編碼型樣或是該第二編碼型樣，其中該第一及第二編碼型樣各包含：界定一目標格之多數個目標元素，該目標格包含多數個單元，其中相鄰的單元共用目標元素；各單元中包含的多數個資料元素；及多數個標籤，各標籤係由一組相連的單元界定，各標籤包含由分別的該資料元素組編碼的個別標籤資料，其中各單元包含由分別的該資料元素組編碼的一個或更多個對準符號；
(B)一光學讀取器，包含：一影像感測器，用以獲得該第一或是第二編碼型樣的一部分影像；及一處理器，用以實施以下步驟：
(i)取樣及解碼包含於該攝像部分中的至少一個對準符號；
(ii)從該解碼的對準符號判定該第一或是第二編碼型樣的一辨識符，該辨識符指明包含於各標籤中的單元數目；
(iii)從該辨識符判定該光學讀取器係相對於該第一編碼型樣或是該第二編碼型樣而定位；以及
(iv)使用指明的單元數目以取樣及解碼該標籤資料，其中包含於該第一編碼型樣中的各標籤中的單元數目不同於包含於該第二編碼型樣中的各標籤中的單元數目。
選擇性地，各對準符號指明單元相對於包含該單元的標籤的平移，處理器係用以實施更進一步的以下步驟：使用平移以取樣及解碼標籤資料。
選擇性地，各對準符號指明標籤資料相對於目標格的佈局方位，處理器係用以實施更進一步的以下步驟：使用方位以取樣及解碼標籤資料。
在第四實施態樣中，提供一種用以攝像第一編碼型樣或是第二編碼型樣的光學讀取器，該第一及第二編碼型樣各包含：界定一目標格之多數個目標元素，該目標格包含多數個單元，其中相鄰的單元共用目標元素；各單元中包含的多數個資料元素；及多數個標籤，各標籤係由一組相連的單元界定，各標籤包含由分別的該資料元素組編碼的個別標籤資料，其中各單元包含由分別的該資料元素組編碼的一個或更多個對準符號；該光學讀取器包含：一影像感測器，用以獲得該第一或是第二編碼型樣的一部分影像；及一處理器，用以實施以下步驟：
(i)取樣及解碼包含於該攝像部分中的至少一個對準符號；
(ii)從該解碼的對準符號判定該第一或是第二編碼型樣的一辨識符，該辨識符指明包含於各標籤中的單元數目；
(iii)從該辨識符判定該光學讀取器係相對於該第一編碼型樣或是該第二編碼型樣而定位；以及
(iv)使用指明的單元數目以取樣及解碼該標籤資料，其中包含於該第一編碼型樣中的各標籤中的單元數目不同於包含於該第二編碼型樣中的各標籤中的單元數目。
應了解者為，第一實施態樣中的選擇性實施例亦可為第二、第三或是第四實施態樣的選擇性實施例。
在第五實施態樣中，提供一種基材，其表面上設有編碼型樣，該編碼型樣包含：多數個相連的長度為l 的方形標籤，各標籤包含x座標資料及y座標資料；以及多數個資料元素，包含於各標籤之內，該x座標資料由個別的資料元素組表示，且該y座標資料由個別的資料元素組表示，其中：所有的該x座標資料係表示於平行一y軸的該標籤之一行中；所有的該y座標資料係表示於平行一x軸的該標籤之一列中；以及該行及該列各具有寬度ν，以確保使具有長度(l +ν)的任何部分包含一個標籤內的x座標資料及y座標資料，無論該部分中是否包含完整的標籤。
本發明之第五實施態樣具有不用複製各標籤中的座標資料的優點，如此則節省標籤空間。一般而言，應在各垂直的半個標籤複製x座標資料，且應在各水平的半個標籤複製y座標資料。然而，藉由在一行中編碼所有的x座標資料或是在一列中編碼所有的y座標資料，則可忽略複製的要求。若行或是列具有寬度ν，則可確保具有長度(l +ν)的方形部分包含相關的座標資料。此外，若寬度ν相當於座標資料符號的寬度或是長度(取決於行或是列的座標資料符號的形狀及方位)，比起視野的對向側的部分符號而言，則可確保長度(l +ν)的任何方形部分能包含空間調諧取樣(也就是共用符號)的相關座標資料。
選擇性地，多數個目標元素界定一目標格，目標格包含多數個單元，其中相鄰的單元共用目標元素，且其中各標籤係由多數個相連的單元界定。選擇性地，各標籤包含M2 個相連的方形單元，其中M是至少為1的整數。一般的標籤尺寸為M=2、3或4。較佳者為M=2或3。
選擇性地，資料元素為巨點，其為由多個相連的列印點形成的點狀可讀標記。
選擇性地，ν=ts，其中：s定義為相鄰巨點之間的空隙；t是2以上的整數值。
選擇性地，巨點藉由脈衝位置調變(PPM)而編碼資料值。
選擇性地，資料的一部分由m個巨點表示，各該巨點分別佔用該單元中之多數個可能位置p中的個別位置，該巨點之該個別位置表示多數個可能資料值其中之一個。
選擇性地，將該x座標資料編碼以作為由個別的該X-理德-所羅門標誌組所構成的一x座標碼字元，並將該y座標資料編碼以作為由個別的該Y-理德-所羅門標誌組所構成的一y座標碼字元。
選擇性地，於該行中構成並定位X-該理德-所羅門標誌，使其具有寬度ν，且其中於該列中構成並定位該Y-理德-所羅門標誌，使其具有寬度ν。
選擇性地，各標籤包含多數個共用的碼字元，各共用的碼字元由個別的該理德-所羅門標誌組組成，其中該多數個共用的碼字元定義為多數個相連標籤共用的碼字元。共用的碼字元通常編碼基材之區域ID或是頁ID。
選擇性地，各標籤群集包含至少一個該共用碼字元的一個片段，且排列相連的標籤群集以確保使該編碼型樣的標籤大小的任意部分包含該多數個共用的碼字元，無論該部分中是否包含一完整的標籤。
選擇性地，各單元包含藉由該資料元素的個別組所編碼的一對準符號，該方法更包含取樣及解碼該對準符號，以指明以下其中一個或更多個：該單元相對於包含該單元的標籤的平移；該標籤資料相對於該目標格的佈局方位；各標籤中的單元數目；有關該標籤的旗標。
選擇性地，各單元包含一第一及第二對準符號，該第一對準符號指明該單元之一第一正交平移，該第二對準符號指明該單元之一第二正交平移。
選擇性地，第一對準符號指明方位的第一方向分量，第二對準符號指明方位的第二方向分量，以使第一及第二正交對準符號藉由第一及第二方向分量而共同指明該方位。
選擇性地，目標元素為目標點，且資料元素為巨點，各目標點的直徑至少為巨點直徑的兩倍。如此則可低通濾波所獲得的影像，以保存目標元素但模糊巨點。
在第六實施態樣中，提供一種攝像設於基材表面上的編碼型樣的方法，該方法包含以下步驟：(a)操作性地相對於表面定位光學讀取器，並獲得編碼型樣的一部分影像，編碼型樣包含：多數個長度為1的相連方形標籤，各標籤包含x座標資料及y座標資料；及包含於各標籤中的多數個資料元素，x座標資料由個別的資料元素組表示，y座標資料由個別的資料元素組表示，其中：所有的x座標資料係表示於平行於y軸的標籤的一行中；所有的y座標資料係表示於平行於x軸的標籤的一列中；且該行及該列各具有寬度ν，
(b)取樣及解碼攝像部分中的x座標資料及y座標資料；以及
(c)判定讀取器的位置，其中該攝像部分具有至少為(l +v )且少於(2l )的直徑。
因為光學讀取器的視野直徑不需具有至少兩個標籤的直徑，因此可以減少讀取器的攝像需求。因此，此種位置編碼型樣不僅提供充足的標籤空間使用，亦容許標籤讀取器的攝像視野最小化。
選擇性地，各標籤包含多數個共用的碼字元，各共用的碼字元由個別的理德-所羅門符號組形成，其中多數個共用的碼字元形成多數個相連標籤共用的碼字元，此方法更包含以下步驟：取樣及解碼攝像部分內的共用碼字元。
選擇性地，共用碼字元解碼區域一致性資料，其獨特地指明表面區域，該方法更包含：判定區域之一致性。
選擇性地，區域一致性資料獨特地指明基材。
在第七實施態樣中，提供用以攝像設於基材表面上的編碼型樣的系統，該系統包含：
(A)基材，其中編碼型樣包含：長度為l 的多數個相連方形標籤，各標籤包含x座標資料及y座標資料；以及各標籤中包含多數個資料元素，x座標資料由個別的資料元素組表示，y座標資料由個別的資料元素組表示，其中：所有的x座標資料係表示於平行於y軸的標籤的一行中；所有的y座標資料係表示於平行於x軸的標籤的一列中；且該行及該列各具有寬度ν，
(B)光學讀取器，包含：影像感測器，用以獲得編碼型樣的一部分影像，影像感測器的視野具有至少為(l + v )且少於(2l )的直徑；以及處理器係用以實施以下步驟：
(i)取樣及解碼攝像部分中的x座標資料及y座標資料；以及
(ii)判定讀取器的位置。
在第八實施態樣中，提供一種攝像設於基材表面上的編碼型樣的光學讀取器，該編碼型樣包含：長度為l 的多數個相連方形標籤，各標籤包含x座標資料及y座標資料；以及包含於各標籤中的多數個資料元素，x座標資料由個別的資料元素組表示，y座標資料由個別的資料元素組表示，其中：所有的x座標資料係表示於平行於y軸的標籤的一行中；所有的y座標資料係表示於平行於x軸的標籤的一列中；且該行及該列各具有寬度ν，光學讀取器包含：影像感測器，用以獲得編碼型樣的一部分影像，影像感測器的視野具有至少為(l +v )且少於(2l )的直徑；以及處理器，用以實施以下步驟：
(i)取樣及解碼包含於攝像部分中的x座標資料及y座標資料；以及
(ii)判定讀取器之位置。
應了解者為，第五實施態樣的選擇性實施例亦可為第六、第七、及第八實施態樣的選擇性實施例。
1.1　網頁系統架構
在一較佳實施例中，本發明係用以與網頁互連的電腦系統偕同工作，以下為其概述。簡述之，網頁系統的較佳形式為使用具有映圖表面的電腦介面，亦即，一實體表面，其包含對保存於電腦系統中的表面之圖的參考。可由適當的感測裝置查詢對應圖參考。取決於具體的應用，圖參考可被有形地或是無形地編碼，並被定義使得在映圖以表面上的本地查詢會在該圖內及不同圖間皆產生明確的圖參考。電腦系統包含有關映圖表面的特徵的資訊，可基於與映圖表面一起使用的感測裝置所供給的圖參考，可以擷取此種資訊。因此，此種取得之資訊採取動作的形式，其係為電腦系統回應操作員與表面特徵的互動代表操作員而初始化。
在較佳形式中，網頁系統依賴於網頁的產生及人員與網頁的互動。其中有列印在普通紙張上的文字、圖形、及影像頁，但這些將如同互動式網頁般工作。使用實際上人類肉眼無法看見的墨水而在各頁上編碼資訊。然而，墨水及所編碼之資料可由光學攝像感測裝置(或是讀取器)感應，並傳送至網頁系統。感測裝置可為點選形式(可在表面上的特定位置點選)、具有尖筆的指標(用以使用指標行程在表面上指向或是調整)、或是具有標記尖端的筆(當於該表面上指向、調整或是書寫時，利用墨水標示表面)。此處所提及之「筆」或是「網頁筆」係僅作為範例。應了解的是，筆可為此處所述之感測裝置或是讀取器的任意形式。
在一實施例中，可利用感測裝置點選各頁上的作用鈕及超連結，以從網路要求資訊或是發出優選給網路伺服器。在一實施例中，手寫於網頁上的文字係被自動辨識，並轉換為網頁系統的電腦文字，以容許作表格填寫。在其他實施例中，記錄於網頁上的簽章被自動驗證，以容許確保電子商務交易。在其他實施例中，可以點選或是調整網頁上的文字，以基於使用者指明的關鍵字啟始搜尋。
如圖1所示，列印網頁1可呈互動表格，其可由使用者於列印頁上實際填寫，或是透過筆及網頁系統之間的通訊作「電子」填寫。此範例顯示包含姓名及地址欄及傳送按鈕的「要求」表格。網頁1由使用可見墨水列印的圖形資料2及重疊於圖形資料的表面編碼型樣3所組成。表面編碼型樣3包含標籤4的集合。一般的標籤4係被顯示於圖1的陰暗區域中，但可以了解為編碼圖案3所界定的相連的標籤4係被密集地斜排列於整個網頁1上。
儲存於網頁網路中的對應頁說明5描述網頁的個別元素。特別是，描述各個互動元素的類型及空間範圍(區域)(亦即，在此範例中為文字欄或是按鈕)，以使網頁系統正確地解譯經由網頁的輸入。例如，傳送按鈕6具有相當於對應圖形8的空間範圍的區域7。
如圖2所示，網頁感測裝置400(例如段落5所說明的筆)連同網頁中繼裝置601一起工作，中繼裝置可為網際網路連接的家用、辦公室、或是攜帶使用的裝置。筆400為無線裝置，且係經由短距無線電波連結9與網頁中繼裝置601通訊。在替換性實施例中，網頁筆400使用有線連接，例如USB或是其他串列連接至中繼裝置601。
中繼裝置601實施轉接互動資料至頁伺服器10的基本功能，伺服器10解譯互動資料。如圖2所示，中繼裝置601可採用例如個人電腦601a、網頁印表機601b或是其他中繼器601c(例如包含網路瀏覽器的個人電腦或是行動電話)的形式。
網頁印表機601b可定期傳送或是依要求傳送個人化的報紙、雜誌、型錄、簡介及其他出版物，這些全部皆以高品質列印為互動網頁。不像個人電腦，網頁印表機是一種設施，其能夠安裝在相鄰於最先看到早晨新聞的區域的牆上，例如使用者的廚房、靠近早餐桌、或是靠近家的出發點。也可以是餐桌型、書桌型、攜帶型及微小型版本。於消費地點依需求列印的網頁結合了紙張的方便使用性及互動式媒體的及時性與互動性。
或者，網頁中繼裝置601可為攜帶式裝置，例如行動電話或是PDA、膝上型或是桌上型電腦、或是連接於共用顯示器(例如TV)的資訊設施。若中繼裝置601不是能夠依需求及數位地列印網頁的網頁印表機601b，則網頁可藉由傳統類比列印機，使用例如平版微影印刷、膠版列印、網版列印、凸版列印、凹印輪轉列印的技術，或是數位列印機，使用例如按需噴墨、相連噴墨、染色轉移、及雷射列印的技術。
如圖2所示，網頁感測裝置400與列印網頁1的標籤型樣的一部分或是其他列印基材(例如產品項目251的標籤)互動，並藉由短距無線電連結9將互動傳送至中繼裝置601。中繼器601傳送對應的互動資料至相關的網頁伺服器10以作解譯。從感測裝置400接收的原始資料可直接傳遞到頁伺服器10作為互動資料。或者，可將互動資料編碼為互動URI的形式，並經由使用者的網路瀏覽器601c傳送至頁伺服器10。然後網頁瀏覽器601c可從頁伺服器10接收URI，並經由網路伺服器201存取網頁。在某些情況中，頁伺服器10可存取在網頁應用伺服器13上執行的應用電腦軟體。
網頁中繼裝置601可用以支援任意數目的感測裝置，且感測裝置可與任意數目的網頁中繼器一起工作。在較佳實施法中，各網頁感測裝置400具有一特有的辨識符。如此則容許各使用者相對於網頁頁伺服器10或是應用伺服器13維持有一特有的簡介。
可藉由網頁印表機601b實施網頁1的數位依需傳送，其將利用漸普及的寬頻網際網路的可得性。網頁網路上的網頁出版伺服器14係用以傳送列印品質的出版物到網頁印表機。定期的出版物會經由點投或是多投網路協定而自動傳送到訂閱網頁的印表機。個人化的出版物可以依照個別使用者的簡介而過濾及格式化。
網頁筆可登記於網頁對準伺服器11上，並連接到一個或更多個付款卡戶頭。如此則容許可使用網頁筆來確實驗證電子商務付款。網頁對準伺服器比較網頁筆獲得的簽章及先前對準的簽章，以用於驗證於電子商務伺服器內的使用者的身份。亦可使用其他生物統計學來驗證身份。網頁筆的其中一種版本包含指紋掃描，以類似於網頁對準伺服器的方式驗證。
1.2　網頁
網頁是網頁網路建構的基礎。網頁提供以紙張為基礎的使用者介面，以公開資訊並提供互動式服務。
如圖1所示，網頁由列印頁(或是其他表面區域)組成，其不可見地參考標出該頁的線上說明5。線上頁說明5由網頁頁伺服器10所永久維護。頁說明5描述頁的可見佈局及內容，包含文字、圖形及影像。其亦說明頁的輸入元件，包含按鈕、超連結、及輸入欄。網頁容許網頁筆於其表面上作成的標記為網頁系統所同時獲得及處理。
多個網頁(例如由類比列印機所列印者)可共用相同的頁說明。然而，為了要容許經由相同頁的輸入為可區別，各網頁被指定以一特有的頁辨識符。此頁ID(或是更一般而言的區域ID)具有充分精度，以區分十分大量的網頁。
每一頁說明5的參考係被重複編碼於網頁型樣中。各標籤(及/或相連標籤的集合)指明其上出現該標籤的獨特頁，藉此間接指明頁說明5。各標籤亦指明其本身在頁上的位置。以下將更詳細地敘述標籤的特性。
標籤一般係以吸收紅外光的墨水列印在任何反射紅外光的基材上(例如普通紙張)列印標籤，或是用紅外線螢光墨水。肉眼無法看見近紅外光的波長，但可由具有適當濾色器的固態影像感測器輕易感測。
標籤由網頁感測裝置中的2D區域影像感測器感測，且標籤資料通過最接近的網頁中繼裝置601傳送到網頁系統。筆400為無線，且經由短距無線電連結與網頁中繼裝置601通訊。因為互動不屬於任何狀態，所以，重要的是筆辨認頁ID及每個與頁互動的位置。可將標籤作可校正錯誤編碼，以使其可部分地容忍表面損壞。
網頁伺服器10對於每個特有的列印網頁保持特有的頁實例，容許可對每列印頁1的頁說明5的輸入欄維持一區隔組的使用者供給值。
2.　網頁標籤
2.1　標籤資料內容
各標籤4指明基材之一區域內的標籤的絕對位置。
與網頁的各互動亦應連同標籤位置提供區域身份。在較佳實施例中，標籤所指的區域與整頁重合，且區域ID因此而與其上出現標籤的該頁之頁ID為同義詞。在其他實施例中，標籤所指的區域可為一頁的任意子區域或是其他表面。例如，其可與互動元件的區域重合，在此情況中區域ID直接指明互動元件。
如申請人於先前申請案中(如美國專利第6832717號)所述，可在各標籤4中可區別地編碼區域身份。如以下更詳細的說明，區域身份可由多個相連的標籤所編碼，使得與基板的每一互動仍指明該區域身份，即使完整的標籤並未出現在感測裝置的視野中。
各標籤4較佳指明標籤相對於其上印有該標籤的基材的方位。從標籤讀出的方位資料可判定筆400相對於基材的旋轉(偏移)。
標籤4亦編碼一個或更多個旗標，其係有關於整個區域或是有關於個別標籤。舉例而言，一個或更多個旗標位元可提示感測裝置提供一回授，表示有關標籤之中間區域的功能，而不用使感測裝置查詢該區域的說明。例如，當於超連結的區域中，網頁筆可點亮「主動區域」LED。
標籤4亦編碼數位簽章或其一部分。標籤編碼(部分)數位簽章對於需要驗證產品真實性的用途十分有用。此種用途描述於例如美國公開案第2007/0108285號中，於此以參考資料方式合倂其內容。數位簽章也可以編碼，使得其可以從與基材的每一互動中取回。或者，數位簽章可以編碼，使得其能夠由基板的隨機或部份掃描組合。
當然，應了解的是，其他類型的資訊(例如標籤尺寸等)也可以編碼於各標籤中或是多數個標籤中，以下將更詳細解釋。
2.2　位置編碼型樣變形
儘管所有的使用者及所有的網頁系統應用普遍想要採用位置編碼網頁標籤型樣，但至少在網頁系統的初始過程中，普遍的編碼型樣會有技術上或是其他問題。其中一個問題是所列印之位置編碼型樣的解析度。網頁標籤型樣較佳被設計使用申請人的高解析度(1600dpi)頁寬噴墨印表機列印。網頁系統補強申請人的噴墨印表機，其可經由列印標籤4而列印具有高度功能性及位置解析度的網頁。理想上，網頁係利用“知道網頁”印表機列印，該印表機被特定修整來列印網頁。
然而，網頁系統不必一定要侷限於此等印表機，其可以為一般以頁為基礎的系統。較佳者為，網頁應可使用其他類型的印表機(包含現行較低解析度(例如300dpi)的依需求印表機，例如雷射印表機及其他噴墨印表機)列印。網頁亦應可藉由傳統類比列印機加以列印，類比列印機使用例如平版列印、凹印輪轉列印、凹版列印的技術。
不言自明，設計以為高解析度印表機列印的位置編碼型樣可能不能使用較低解析度的列印技術來列印。若在編碼型樣中的點空隙太小，則無法由相對低解析度列印技術的印表機分出個別的點。此外，若相鄰的點被合倂在一起，則由低解析度印表機所列印的最終編碼型樣不能由網頁筆400讀取。
此問題的一種解決方法為提供遍布的網頁編碼型樣，低解析度及高解析度印表機皆適於該列印型樣。然而，此為不令人滿意的解決方法，因為有可能不必要地損失申請人的頁寬噴墨印表機所列印的網頁的較高度功能性及解析度。
因此，本發明提供兩種網頁位置編碼型樣的變形，其皆可藉由相同的網頁筆400所讀取。第一編碼型樣(申請人稱為「Yarrow」)適於以申請人的高解析度(1600dpi)頁寬噴墨印表機列印，且其具有高度功能性及解析度。第二位置編碼型樣(申請人稱為「Saffron」)適於以相對較低的解析度(例如300dpi)印表機列印，且具有較低程度的功能性及解析度。
應重視者為，第一及第二位置編碼型樣皆可藉由各型樣的共同特徵而為網頁筆400所讀取。網頁筆400能夠藉由解碼各標籤4中的對準符號而判定正在讀取第一或是第二位置編碼型樣，以下將更詳細解釋之。一旦筆400分辨出正在讀取的編碼型樣，則可根據該特定的編碼型樣而進行標籤資料的解碼。
3　第一位置編碼型樣(「Yarrow」)
3.1　背景
早先版本之第一位置編碼型樣(「Yarrow」)係說明於申請人的美國專利申請第12/178611號及12/178619號案中(代理人案號NPT087US及NPT092US)。早先版本之第一位置編碼型樣被修改以與段落4所述的第二位置編碼型樣相容。特別是，對準符號映圖至平移編碼符號值，其具體指明第一位置編碼型樣，如段落3.6.1的更詳細說明。以下將詳細說明完整的第一位置編碼型樣。
3.2　一般標籤結構
如配合圖1所述，網頁表面編碼大致上由密集的平坦傾斜標籤組成。在第一位置編碼型樣(「Yarrow」)中，由兩種元素表示各標籤4。參照圖3及4，第一種元素是目標元素。目標點301形式的目標元素容許標籤4定位於編碼表面的影像中，且容許標籤的透視失真為可推論。第二種元素為巨點302(見圖6)形式的資料元素。巨點302編碼資料值。如申請人稍早之揭示內容(例如US 6832717號)所述，巨點的出現否將用於表示二進制位元。然而，第一位置編碼型樣的標籤結構利用多脈衝位置調變而編碼資料值，該調變將於段落3.3中詳細說明。
編碼型樣3在表面上被呈現使得其容許由光學攝像系統所獲取，更明確地說使用在近紅外線有窄頻響應的光學系統。型樣3一般是使用窄頻近紅外線墨水列印在表面上。
圖3顯示第一位置編碼型樣中的完整標籤4A的結構，其顯示目標元素301。標籤4A為方形，且包含十六個目標元素。位於標籤之邊緣及角落的目標元素301(總共12個)係由相鄰的標籤所共用，並界定標籤的周界。當由感測裝置400攝像時，大量的目標元素301能夠優異地促成標籤4的透視失真之精確決定。如此則能改善標籤感測的精確度，及最後，位置判定的精確度。
標籤4A由九個符號群集303的方形陣列組成。符號群集303係由目標元素301區分，以使各符號群集包含於由四個目標元素所界定的一方形內。相鄰的符號群集303是相連的，且共用目標。
因為目標元素301均相同，因此無法分辨相鄰的標籤。單純從目標元素層次看來，僅能區別界定目標格的單元的符號群集303，無法僅藉由觀察目標元素而分辨出標籤4A本身。因此，標籤4A必須對準目標格，以作為標籤解碼的一部分。
設計標籤4A以使除了嵌入的資料目標之外(見段落3.9.3)，可容許全部的標籤資料從攝像範圍恢復標籤的實際尺寸。
3.3　符號群集
如圖4所示，九個符號群集303中之各者皆包含十二個資料符號304A，各資料符號為碼字元的一部分。此外，各符號群集303包含一對對準符號-一個垂直的對準符號(「VRS」)及一個水平的對準符號(「HRS」)。如此則可判定視野中的標籤4A的方位及/或平移。平移指的是標籤在視野中相對於符號群集303的平移。換而言之，對準符號完成「不可見的」標籤與目標格之對準。
各資料符號304A為多脈衝位置調變(PPM)的資料符號。一般而言，各PPM資料符號304A使用6個位置{p0、p1、p2、p3、p4、p5}中的任一位置中之3個巨點編碼單一個4-位元理德-所羅門符號，亦即，使用3-6脈衝位置調變(PPM)。然而，應了解的是，其他多PPM編碼的形式亦為可能。
3-6PPM具有20個碼(或是4.3位元)的範圍，且係用於理德-所羅門資料符號及理德-所羅門冗餘符號。
各符號群集亦包含2-6PPM垂直對準符號(VRS)及2-6PPM水平對準符號(HRS)。如此則容許可判定標籤在視野中的平移。將在段落3.6.1中更詳細的說明。
圖5顯示2-6PPM或是3-6PPM資料符號304的佈局。
表1定義由3-6PPM符號值映圖至理德-所羅門符號值。未使用的符號值可視為消去。
3.4　標籤及巨點
如圖6所示，在兩種維度中的巨點302的空隙係由參數s指定。基於列印在每英吋1600點間距的8個點，其具有127μm的標稱值。
在此型樣中，只有巨點302是表示符號304A的一部分。符號304A的外型為例如圖3及4所示，但其僅用於更清楚地說明標籤4A的結構。
巨點302為標稱上具有標稱尺寸(4/8)s的方形。然而，根據用於製造型樣的裝置能力，可容許大小上±10%變動。
目標301標稱上為圓形，其標稱直徑為(12/8)s。然而，根據用於製造型樣的裝置能力，可容許大小上±10%變動。
各符號群集303具有寬度10s。因此，各標籤4A具有30s的寬度及30s的長度。然而，應注意的是，在圖3中，標籤4A被構成以使一些資料符號304A延伸超過標籤4A的周界邊緣一個巨點單位(1s)，並與相鄰標籤的互補資料符號互鎖。此種配置在目標格內提供資料符號304A的棋盤格式型樣。從資料獲取的觀點而言，以此方式之棋盤格式的資料符號將增加各個標籤4A的有效長度一個巨點單位。
根據用於製造此型樣的裝置能力，巨點空隙(及整體的標籤型樣規格)可於127μm及120μm之間作變化。從標稱規格任何偏移均(經由巨點尺寸ID欄)記錄於各標籤中，以容許精確的產生位置取樣。
這些容差是彼此無關的。它們可參考特定的印表機特性而細化。
3.5　視野
如上述，標籤4A被設計使得所有的標籤資料可從大致上為標籤尺寸的攝像視野復原。因為可從相鄰標籤復原的共用資料片段，所以當一組相連的標籤所共用的任何資料僅需要在各標籤中出現一次。僅為一行或是一列標籤所共用的任何資料可在標籤中出現兩次-也就是說，分別在標籤的垂直半部或是水平半部各一次。然而，可使用特殊的符號配置以改良此要求，如段落3.6.3中所詳細的敘述。最後，標籤所獨有的任何資料一定要在標籤中出現四次一也就是每四分之一象限出現一次。
儘管在一或二空間維度中，一組標籤所共用的資料可從相鄰標籤的片段而解碼，但最佳係從空間調諧取樣解碼脈衝位置調變值(也就是從整個符號，而非視野的相反側的部分符號)，因為這容許可比較原始的樣品值，而不用預先正規化。此則暗示視野一定要夠大以包含兩整份的脈衝位置調變值。標籤被設計以使脈衝位置調變值的最大範圍為三個巨點(見圖3)。使視野至少為標籤加上三個巨點單位的大小可保證脈衝位置調變值能夠同調取樣。
唯一的例外是將於次一段落中說明的平移碼，其為四個巨點單位長。然而，如此為太過累贅，且在視野邊緣高達四個符號的遺失並非問題。
3.6　編碼密碼及碼字元
在此段落(段落3.6)中，圖8到12所示的各符號具有獨特標記。標記由字母前綴及數字後綴所組成，前綴指明碼字元為符號的哪一部分，後綴表示碼字元內的符號的索引值。為了簡化，只顯示資料符號304A，而不顯示對準符號。
儘管所示之數個符號標記為旋轉的，以表示某些碼字元的佈局對稱性，但各符號之佈局係由其在符號群集中之位置所判定，而非由符號標記的旋轉所判定(例如申請人的美國專利公開案第2006146069號所述)。
3.6.1　對準符號
各對準符號係利用2-6PPM而編碼。圖7顯示對準符號的佈局。
如圖4所示，水平及垂直對準符號各在符號群集303中出現一次。整個標籤的對準符號一般藉由編碼兩個正交平移密碼，表示標籤的垂直及水平平移，且可藉由編碼兩個正交方向碼，表示標籤的方位。
各對準符號亦可編碼旗標碼的一位元符號(見段落3.6.2)。
表2定義由2-6PPM對準符號值映圖至旗標碼、方向碼、平移密碼符號值。
第一位置編碼型樣(「Yarrow」)使用表2中的前面八個對準符號值，亦即映圖至0、1或2的平移密碼值的對準符號值。換而言之，若對準符號值映圖至0、1、2的平移密碼符號值，則可將位置編碼型樣指明為第一位置編碼型樣，其具有在一個標籤4A中包含9個符號群集303。
表2中所示的額外的平移密碼符號值(也就是3及4)係保留用於在段落4.6.1所述的第二位置編碼型樣(「Saffron」)。因此，若對準符號值映圖到3或4的平移密碼符號值，則位置編碼型樣被指明為第二位置編碼型樣，其具有在一個標籤4B中包含4個符號群集303。利用此方式，對準符號提供可用以區分第一位置編碼型樣及第二位置編碼型樣的手段。PPM資料符號的後續解碼係根據由解碼對準符號所指明的位置編碼型樣加以進行。
在第一位置編碼型樣中，每到符號群集及每行符號群集編碼三符號3元循環位置碼(申請人之循環位置碼說明於US 7082562號中，在此以參考資料方式合倂其內容)。此種碼由碼字元(0，1，2)及其循環位移組成。此碼具有最小距離3，以能校正單一個符號錯誤。對於兩個正交平移的各者而言，完整標籤的三個平移碼形成具有最小距離9的碼，以能校正4個符號錯誤。若在視野中可見額外的符號，則其可用於額外的冗餘。
碼字元中間的平移碼(亦即1)映圖至一組2-6PPM符號值，其為相互之顛倒，而碼字元末端的兩個平移碼(亦即0及2)各映圖至一組2-6PPM符號值，其為另一組2-6PPM符號值的相反。因此，顛倒(亦即旋轉180度)讀出的0變成2，反之亦然，而顛倒讀的1仍保持為1。如此則可無關於旋轉而決定平移。
更進一步，在第一位置編碼型樣中，各2-6PPM符號值及其相反值映圖至反方向的碼符號值(表2)。整個標籤的垂直對準符號編碼垂直方向密碼的9個符號。這具有9的最小距離，允許校正4符號錯誤。整個標籤的水平對準符號編碼水平方向密碼的9個符號。如此則具有最小距離9，以能校正4個符號錯誤。若在視野中可見額外的符號，則其可用於額外的冗餘。在解碼平移碼時所偵測到的任何消去亦可於解碼方向碼中使用，反之亦然。配合正交方向碼可以判定標籤之方位。
可由平移符號為零且方向符號為零的符號群集指明未旋轉標籤的左上角。
3.6.2　主動區域旗標碼
旗標符號由一個資料位元組成，且係以如表2所示之若干垂直對準符號及水平對準符號編碼。
旗標符號對於標籤是獨特的，因此被冗餘編碼於標籤的各四分之一象限中。因為旗標符號係編碼於各對準碼符號中，則在各四分之一象限中會出現四次(假設每一個四分之一象限中皆含有中央對準碼符號，通常為最小視野所支援)。四個符號形成具有最小距離4的碼，以能校正1個錯誤。若在視野中可見額外的符號，則其可用於額外冗餘。在平移及/或方向碼的解碼過程中所偵測到的任何錯誤亦可用於解碼旗標碼過程中的旗標消去。因為旗標碼編碼主動區域旗標，則即使旗標碼為模糊的，仍可有意義地解譯。
3.6.3　座標資料
標籤4A包含分別用於編碼標籤的x及y座標的x座標碼字元及y座標碼字元。碼字元為縮短的24 元的(11，3)或是(11，5)理德-所羅門碼。因此，標籤可編碼12-位元的或是20-位元的座標。若在區域旗標中設定<區域具有長座標>旗標，則使用(11，5)碼。否則，則使用(11，3)碼。
在標籤內複製各x座標碼字元兩次一在各水平半部(「北」及「南」)，且於包含該標籤的行標籤中保持一定。相同的，在標籤內複製各x座標碼字元兩次一在各垂直半部(「東」及「西」)，且於包含該標籤的列標籤中保持一定。如此則保證標籤型樣的影像大得足以確保包含完整標籤，以包含完整實例的各座標碼字元，無論影像是否對準標籤型樣。各座標碼字元可由不同標籤的片段組成。
應注意者為，在第一位置編碼型樣中，若干個座標符號未複製，且係置於標籤兩個半部之間的分割線上。因為不需要標籤中所包含的x座標碼字元及y座標碼字元之各兩個完整複製，因此此種配置可節省標籤空間。因為視野至少比標籤大三個巨點單位(如段落3.10所述)，所以當攝像表面時，仍能獲得置於分割線上的座標符號(其具有之寬度為2個巨點單位)。因此，編碼表面的各互動仍然可提供標籤位置。
x座標碼字元的佈局顯示於圖8。y座標碼字元的佈局顯示於圖9。可看出x座標符號X4、X5、X6、X7、X8、X9位於標籤4A的中央行310，其分開標籤的東半部及西半部。相同的，y座標符號Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9位於標籤4A的中央列312，其分開標籤的南半部及北半部。
中央行310及中央列312各具有寬度q，其相當於2s的寬度，s為巨點空隙。
3.6.4　共用資料
標籤4A包含四個碼字元A、B、C、D，其編碼表面區域中一組相連的標籤共用的資訊。A碼字元為24 元的(15，5)理德-所羅門碼。B、C、D碼字元為24 元的(15，7)或是(15，9)理德-所羅門碼字元。因此，標籤可解碼一組相連的標籤共用的112位元或是136位元的資訊。若區域旗標中設定<區域具有長區域ID>旗標(見表6)時，則B、C、D碼字元使用(15，9)碼。否則，則使用(15，7)碼。
在標籤區域各處複製共用的碼字元。如此則能確保標籤型樣的影像大得足以包含完整的標籤，以包含完整的各共用碼字元，無論影像是否對準標籤型樣。各共用碼字元可由不同標籤的片段組成。
共用碼字元的佈局示於圖10。相對旋轉90度之後，碼字元具有相同佈局。
3.6.5　選用資料
標籤選擇性地包含碼字元E。此碼字元可用於編碼密鑰簽章或是嵌入資料物件中的片段。會在段落3.6.6及段落3.9.3中分別討論。碼字元為24 元的(15，9)理德-所羅門碼。
選用碼字元的佈局示於圖11。
3.6.6　密鑰簽章
標籤選擇性地包含表面區域中的一組相連的標籤共用的整個密鑰數位簽章。簽章由16個24 元的符號組成(亦即，亦使用符號E15)。因此，標籤可選擇性地編碼高達64位元的密鑰簽章資料。
複製整個標籤區域中的簽章。如此則確保標籤型樣的影像大得足以包含完整的標籤，以包含各共用碼字元的完整實例，無論影像是否對準標籤型樣。簽章實例可由不同標籤的片段組成。
若有出現簽章，則其係以段落3.6.5中的E碼字元所編碼。
於段落3.9.4中會更進一步討論數位簽章。
3.6.7　完整標籤
圖12顯示完整標籤的資料佈局，各符號群集包含十個資料符號。垂直及水平對準符號未顯示於圖12中。
3.7　理德-所羅門編碼
3.7.1　理德-所羅門密碼
使用由GF(24 )界定的理德-所羅門密碼而編碼所有的資料。此密碼所具有之自然長度n為15。選擇密碼之維度k以平衡在錯誤校正能力及碼的資料容量，其分別為(n-k)/2及k個符號。
可藉由去除高階冗餘符號而縮減碼，以得到具有縮短長度及降低錯誤校正容量的碼。此碼亦可藉由以零取代高階資料符號而縮短，以獲得具有縮短長度及降低資料容量的碼。可同時使用截減及縮短而獲得具有特定參數之碼。若有可能，較佳者為縮短，因為如此可避免消除解碼的需要。
密碼具有以下的本原多項式形式：p(x)=x4 +x+1
此碼具有以下產生器的多項式：
理德-所羅門密碼及其詳細說明可參照Wicker,S.B及V.K.Bhargava所著之理德-所羅門密碼及其應用 ，IEEE出版社，1994年。
3.7.2 碼字元組織
如圖13所示，從左到右根據對應的多項式的冪次而編排冗餘座標ri 及資料座標di 。從右到左編排完整碼字元的符號Xi ，以符合資料的位元順序。各符號內的位元順序與整體位元順序相同。
3.7.3 碼實例
表3定義用於標籤的不同碼的參數。
a.縮短的
3.7.4 循環冗餘檢驗
16位元循環冗餘檢驗(CRC)保護區域ID。如此則在理德-所羅門錯誤偵測之後，提供額外的錯誤偵測層，以免將包含一部分區域ID的碼字元誤校。
CRC具有以下產生器多項式：g(x)=x16 +x12 +x5 +1
CRC初始化為0xFFFF。區域ID之最高效位元被視為資料多項式的最高效係數。
3.8　標籤座標空間
標籤座標空間具有兩個分別標為x及y的正交軸。當正向x軸指向右邊時，則正向y軸指向下面。
表面編碼並不指明在特定的標籤表面上的標籤座標空間的原點位置，亦未指明標籤座標空間相對於該表面的方位。此資訊為應用程式指定的。例如，若標籤表面為紙張，則將標籤列印於紙張上的應用程式可記錄實際偏移及方位，且此可用於正規化配合表面隨後獲取的任何數位墨水。
編碼於標籤中的位置係以標籤為單位界定，且係定義為左上標籤的中央。因此，特定標籤圖案的原點為編碼座標對(0，0)的標籤的左上角標籤的中央。
表面編碼會選擇性地相對於該表面從標稱位置偏移開經由區域ID所推算的量。這確保能均勻利用用於列印表面編碼的頁寬數位列印頭。表面編碼的偏移是負向的，因此由表面編碼所說明的區域相對於表面編碼的偏移是正向的。偏移的大小是以區域ID按模計算1600dpi點(亦即240)的標籤寬度。為了要適用於非1600dpi印表機，則偏移的實際大小可從標稱值改變到高達印表機的點間距的一半。
3.9　標籤資訊內容
3.9.1　欄定義
表4定義嵌入第一位置編碼型樣中的資訊欄。
作動區域為其內所獲得的任何輸入應立即傳送到對應的網頁伺服器10以供解譯的區域。如此亦容許網頁伺服器10提示使用者輸入已立即產生效用。因為伺服器已存取精確的區域定義，因此表面編碼的任何作動區域標示可為不精確的總括性的。
3.9.2　欄至碼字元之映圖
如圖8所示，碼字元E包含資料片段或是密鑰簽章。其等分別為段落3.9.3及段落3.9.4說明。若<區域具有密鑰簽章>的旗標設定於區域旗標中，則密鑰簽章出現在特定的標籤中，且設定該標籤的作動區域標籤。若<區域包含嵌入資料>的旗標設定於區域旗標中，則資料片段出現在特定標籤中，且標籤尚未包含密鑰簽章。
當區域旗標表示缺少特定碼字元時，則在標籤型樣中並未編碼字元，亦即，沒有表示碼字元的巨點。此適用於X、Y、E碼字元，亦即，若<區域為互動的>旗標設定於區域旗標中，則出現X及Y碼字元。若密鑰簽章或是資料片段出現，則出現E碼字元。
3.9.3　嵌入資料物件
若<區域具有嵌入資料>旗標設定於區域旗標中，則表面編碼包含嵌入資料。嵌入資料被編碼於多個相連標籤的資料片段中，且將於表面編碼中複製適合的次數。
嵌入資料被編碼，使得包含嵌入資料的表面編碼的隨機及部分掃描足以取回整個資料。當無誤地檢索出充足的片段時，掃描系統由檢索出的片段重組資料，並回報予使用者。
如表9所示，各區塊具有176位元的資料容量。區塊資料編碼於以3×2的矩形排列的相連群集的六個標籤的資料片段中。
區塊參數定義於表9中。各標籤的E碼字元可編碼嵌入資料的一個片段。
若特定標籤的E碼字元不包含嵌入資料的片段，則筆400可藉由碼字元無法解碼的失敗而暗示性地發現或是從標籤的主動區域旗標而明顯的發現此事。
可將任意尺寸的資料編碼為由相連的區塊組構成的超區塊，一般係排列為矩形。可在各區塊中編碼超區塊的尺寸。
在表面編碼中複製超區塊合適的次數，部分包含沿著表面編碼的邊緣。
編碼於超區塊中的資料包含例如更精確的類型資訊，更精確的尺寸資訊，更密集的錯誤偵測及/或是校正資料。
3.9.4　數位簽章
如段落3.6.6中所述，區域中可包含數位簽章。
若<區域具有密鑰簽章>旗標設定於區域旗標中，則區域具有密鑰數位簽章。在線上環境中，可藉由詢問伺服器密鑰簽章或是對應的密鑰的了解，配合區域ID而驗證密鑰簽章。
若區域包含嵌入資料及<嵌入資料為公鑰簽章>的旗標設定於區域旗標中，則表面編碼包含區域ID的嵌入公鑰數位簽章。
在線上環境中，可以配合區域ID及選擇性的密鑰簽章而使用任何數目的簽章片段，以藉由詢問伺服器全部公鑰簽章或是對應私密鑰匙的了解而驗證公鑰簽章。
在離線(或是線上)環境中，可藉由讀出多個標籤而恢復整個公鑰簽章，然後可利用對應的公共簽章鑰匙而驗證。從簽章驗證過程中的區域ID而判定簽章的實際長度及類型，亦即，一般而言是從關於一組區域ID的先前檢索的數位簽章而判定。
於申請人的美國專利申請案第2007/0108285號中說明數位簽章驗證，在此以參考資料方式合倂其內容。
3.10　標籤攝像
保證可從整個標籤4A獲得資料的最小攝像視野的直徑為46.7s(亦即，((3×10)+3))，容許視野中的表面編碼可任意旋轉及平移。應注意，攝像視野不需要大得足以捕獲整個標籤一於各標籤內資料符號的配置可確保長度為(l +3s)的任何方形部分皆可完整獲得所需資訊，無論在視野中是否實際看到整個標籤。如此處所使用，l 定義為標籤的長度。
就攝像編碼型樣而言，攝像視野一般是圓形的。因此，攝像視野較佳者為應具有至少(l +3s )且少於兩倍標籤直徑的直徑。很重要的是，比起先前技術的標籤設計，因為在視野中不需要捕獲整個標籤4A，所以視野不需至少為兩倍的標籤直徑。
另外三個巨點單位可確保可從空間同調取樣解碼脈衝位置調變值。更進一步，另外三個巨點單位可確保可從各互動中讀取全部的必須資料符號304A。其包含寬度為2s的標籤的中央行或是列的座標符號(見段落3.6.3)。
在目前的文中，「標籤直徑」表示標籤之對角線的長度。假定最大的巨點空隙為127微米，如此則使必須視野為5.93mm。
4　第二位置編碼型樣(「Saffron」)
4.1　背景
可從以下說明中了解，第二位置編碼型樣與第一位置編碼型樣具有許多相似處。最顯著的差異為各標籤包含4個而非9個符號群集303。更進一步，第二位置編碼型樣中的對準符號對應於明確指明第二位置編碼型樣的平移密碼符號值(3，4)，如稍早於段落3.6.1中所述。以下將詳細說明完整的第二位置編碼型樣。
4.2　一般標籤結構
與第一位置編碼型樣相同，第二位置編碼型樣的各標籤4B係由兩種元素表示。參照圖14及15，第一種元素是目標元素。目標點301形式的目標元素容許標籤4B可位於編碼表面的影像中，並容許可推論標籤的透視失真。第二種元素是為巨點302形式的資料元素(見圖6)。巨點302編碼資料值。
圖14顯示第二位置編碼型樣中的完整標籤4B的結構，其顯示目標元素301。標籤4B為方形且包含九個目標元素。位於標籤之邊緣及角落的目標元素301(總共八個)係為相鄰的標籤所共用，且其界定標籤4B的周界。
標籤4B由四個符號群集303的方形陣列組成。符號群集303係由目標元素301區分，以使各符號群集係包含於由四個目標元素所界定的方形中。相鄰的符號群集303為相連的且共用標籤。
因為目標元素301全部皆相同，因此無法區分相鄰的標籤。從目標元素的位階看來，僅能區分界定目標格的單元的符號群集303-藉由僅觀視目標元素無法區分標籤4B本身。因此，標籤4B必須對準目標格，作為標籤解碼的一部分。
設計標籤4B以容許可從實質上為標籤尺寸的攝像視野復原全部的標籤資料。
4.3　符號群集
如圖15所示，九個符號群集303中之各者包含八個資料符號304B，各資料符號為碼字元的一部分。此外，各符號群集303包含一對對準符號-垂直對準符號(「VRS」)及水平對準符號(「HRS」)。如此則容許可判定視野中的標籤4B的方位及/或平移。
各資料符號304B為多脈衝位置調變(PPM)資料符號。一般而言，各PPM資料符號304B利用2-9PPM編碼5位元，亦即9個位置{p0 、p1 、p2 、p3 、p4 、p5 、p6 、p7 、p8 }中的任一內的2個巨點。
圖16顯示2-9PPM資料符號304B的佈局。
各符號群集亦包含2-6PPM垂直對準符號(VRS)及2-6PPM水平對準符號(HRS)，如以上段落3.3及3.6.1中所述。
表10定義2-6PPM符號值映圖至資料符號值。未使用的符號值可視為消去。
4.4　目標及巨點
如圖6所示，兩維度中的巨點302空隙，為參數s所指定。在第二位置編碼型樣中，基於每英吋1600點的間距列印10點，空隙具有159μm的標稱值。
巨點302標稱上為方形且具有(5/10)s的標稱尺寸。然而，根據用於製造此型樣的裝置能力，可容許大小±10%的變動。
目標301標稱上為圓形且具有(15/10)s的標稱直徑。然而，根據用於製造此型樣的裝置能力，可容許大小±10%的變動。
各符號群集303具有10s的寬度。因此，各標籤4B具有20s的寬度及20s的長度。然而，應注意，從圖15中看來，構成標籤4B以使部份資料符號304可延伸超過標籤4B的周圍邊界一個巨點單位(1s)，並與相鄰標籤的互補資料符號互鎖。此種配置提供目標格內的資料符號304A的棋盤格式型樣。從資料獲得的觀點而言，棋盤格式的資料符號可增加各標籤4B的有效長度一個巨點單位。
巨點空隙及標籤型樣的整體規格可根據製造此型樣的裝置能力而於152μm及169μm之間變動。離開標稱規格的偏移被記錄在各標籤中(藉由巨點尺寸ID欄)，以容許位置取樣的精確產生。
此等容錯為彼此無關。可參考特定的印表機特性而再細化。
4.5　視野
如上述，設計標籤4B以可從大致上為標籤尺寸的攝像視野恢復所有標籤資料。
儘管在一或兩空間維度中，可從相鄰標籤的片段解碼一組標籤所共用的資料，但最佳從空間同調取樣解碼脈衝位置調變值(亦即，由整個符號，而不是視野相反側的部份符號)，如此則容許可比較原始的取樣值，而不用先正規化。如此則暗示視野一定要大得足以包含兩整份各脈衝位置調變值。標籤被設計以使脈衝位置調變值的最大範圍是四個巨點。使視野至少為標籤加上四個巨點單元的大小，如此可確保能夠同調取樣脈衝位置調變值。
4.6　編碼密碼及碼字元
在此段落中(段落4.6)，圖17到20中所示的各符號具有獨特的標記。標記由字母前綴及數字後綴組成，前綴辨識符號為碼字元為符號的哪一部分，後綴表示碼字元內的符號的索引值。為了簡化，在圖17和20中只顯示資料符號304B，而不顯示對準符號。
儘管若干個所示的符號標記旋轉以表示某些碼字元的佈局對稱性，但各符號的佈局係由在符號群集內之位置而判定，並非以符號標記的旋轉而判定(例如如申請人的美國專利公開第2006/146069號案中所述)。
4.6.1　對準符號
第二位置編碼型樣中的各對準符號係如段落3.6.1及圖7中所述利用2-6PPM而編碼。更進一步，第二位置編碼型樣的各對準符號的定位及構成方式與第一位置編碼型樣中的各對準符號的方式相同。然而，第二位置編碼型樣僅利用映圖於平移密碼符號值(3,4)的對準符號值。如此則使對準符號指明第二位置編碼型樣，且區分第一位置編碼型樣及第二位置編碼型樣。
換而言之，若對準符號值映圖至3或4的平移密碼符號值，則位置編碼型樣被指明為第二位置編碼型樣其具有包含在一個標籤4B中之4個符號群集304B。
在第一位置編碼型樣中，各列符號群集及各行符號群集編碼二符號2元循環位置密碼(申請人之循環位置碼係說明於美國專利第7082562號中，在此以參考資料方式合倂其內容)。碼由碼字元(3，4)及其循環偏移組成。對於二正交平移之各者而言，整個標籤的兩個平移碼形成具有最小距離4的碼，容許可校正1個符號錯誤。若在視野中可看見額外符號，則其可用於額外冗餘。
兩個平移碼符號(3及4)各映圖至為另一組2-6PPM符號值的顛倒的一組2-6PPM符號值。因此，顛倒(亦即，旋轉180度)讀出的3變成4，反之亦然。如此則容許可無關於旋轉而判定平移。
更進一步，在第一位置編碼型樣中，各2-6PPM符號值及其顛倒對應於反向的密碼符號值(表2)。整個標籤的垂直對準符號編碼4個符號之垂直方向碼。其具有最小距離4，容許可校正1個符號錯誤。整個標籤的水平對準符號編碼水平方向密碼的4個符號。其具有最小距離4，容許可校正1的符號錯誤。若在視野中可看見額外符號，則其可用於額外冗餘。在解碼平移碼過程中所偵測到的任何消除亦可用於解碼方向碼的過程，反之亦然。配合正交方向碼容許判定標籤的方位。
由平移符號均為零且方向符號均為零的符號群集指明未旋轉的標籤的左上角。
儘管如表2中所示，2-6PPM對準符號不允許第二位置編碼型樣的旗標密碼，但應了解，若有需要，映圖至20個可用符號值的3-6PPM對準符號可允許第二位置編碼型樣包含旗標碼。在此情況中，12個對準符號值(3×2×2)會用於第一位置編碼型樣，且8個對準符號值(2×2×2)會用於第二位置編碼型樣。
4.6.2　座標資料
標籤4B包含分別用於編碼標籤的x及y座標的x座標碼字元及y座標碼字元。碼字元為縮短的25 元的(4,2)理德-所羅門密碼。因此標籤可編碼10位元的座標。
各x座標於包含該座標的行標籤內保持一定。相同的，各y座標於包含該座標的列標籤內保持一定。
應注意，在第二位置編碼型樣中，不複製座標符號。取而代之的是，全部的座標符號置於一行標籤或一列標籤中。因為可避免各標籤包含各x座標碼字元及各y座標碼字元的兩個完整的複製，因此此種配置可節省標籤空間。因為視野至少比標籤之長度大四個巨點單位，所以當攝像表面時，仍能獲得置於一行或一列中具有三個巨點單位的寬度的座標符號。因此，與編碼表面的各互動仍能提供標籤位置。各座標碼字元可由不同標籤的片段組成。
圖17顯示x座標碼字元X的佈局。以粗體顯示碼字元X的輪廓。應注意，整個x座標碼字元係由包含於寬度為ν的單一行313中的資料符號X0、X1、X2、X3所編碼。相同的，如圖18所示，整個y座標碼字元係由包含於寬度為ν的單一列315中的資料符號Y0、Y1、Y2、Y3所編碼。
x座標符號的行及y座標符號的列各具有寬度ν，其對應於3s的寬度，其中s為巨點空隙。假設第二位置編碼型樣之攝像部份包含長度為(l +ν)的方形，其中l 為標籤長度，則可確保攝像部份包含x座標碼字元及y座標碼字元。
4.6.3　共用資料
標籤4B包含一碼字元A，其編碼表面區域中一組鄰接的標籤所共用的資訊。A碼字元為縮短的25 元的(24,16)理德-所羅門密碼。因此，標籤4B可編碼一組鄰接的標籤所共用的80位元的資訊。
共同碼字元被複製於整個標籤區域中。如此則可確保足以包含完整標籤之標籤型樣之影像保證包含共用碼字元的完整實例，無論影像是否對準標籤型樣。共用碼字元的實例可由不同標籤的片段組成。
共用碼字元的佈局示於圖19。
4.6.3　完整標籤
圖20顯示完整標籤4B的資料佈局，各符號群集包含八個資料符號。垂直及水平對準符號並未顯示於圖20中。
4.7　理德-所羅門(Reed-Solomon)編碼
4.7.1　理德-所羅門碼
第二位置編碼型樣中的所有資料係利用定義為GF(25 )的理德-所羅門碼加以編碼。此碼具有31的自然長度n。碼的維度k係被選擇以平衡碼錯誤校正容量及該碼的資料容量，其分別為(n-k)/2個及k個符號。
可藉由移除高階冗餘符號而將碼刪截，以獲得具有縮短的長度及減少的錯誤校正容量的碼。該碼亦可藉由以零取代高階資料符號加以縮短，以獲得具有縮短長度及減少的資料容量的碼。刪截及縮短皆可使用，以獲得具有特定參數的密碼。若可能，縮短為較佳的，因為如此可避免消除解碼的需求。
該碼具有以下本原的多項式：
p(x)=x5 +x2 +1
該碼具有以下產生器多項式：
理德-所羅門密碼及其詳細說明可參照Wicker,S.B及V.K.Bhargava所著之理德-所羅門密碼及其應用 ，IEEE出版社，1994年。
4.7.2 碼字元組織
如圖21所示，密碼的冗餘座標ri 及資料座標di 從左到右跟其對應的多項式項目的冪次而編排。完整的碼字元的符號Xi從右到左編排，以符合資料的位元順序。各符號內的位元順序與整體位元順序相同。
4.7.3 密碼實例
表11定義用於標籤4B中的不同密碼的參數
a.縮短的
4.7.4 循環冗餘檢驗
區域ID係為16位元的循環冗餘檢驗(CRC)所保護。這在包含該區域ID的一部份之碼字元被誤校時，能在理德-所羅門錯誤校正之後，提供另一層錯誤偵測。
CRC具有以下產生器多項式：g(x)=x16 +x12 +x5 +1
CRC初始化為0xFFFF。區域ID的最高效位元係被當作資料多項式的最高效係數處理。
4.8 標籤座標空間
第二位置編碼型樣的標籤4B使用相當於具有兩個分別標為x及y的正交軸的第一位置編碼型樣的座標空間。進一步的說明請參照上述的段落3.8。
4.9 標籤資訊內容
4.9.1 欄定義
表12定義嵌入第二位置編碼型樣的資訊欄
4.9.2　欄對於碼字元之映圖
表14及15定義資訊欄如何對應於第二位置編碼型樣中的碼字元
當區域旗標表示缺少特定碼字元時，則碼字元未編碼在標籤型樣中，亦即，沒有表示該碼字元的巨點。此可用於X及Y，亦即，若<區域為互動性的>旗標設定於區域旗標中，則出現X及Y碼字元。
4.10　標籤攝像
最小攝像視野需要保證可從整個標籤4B獲得資料直徑為33.9s(亦即，)，容許視野中的表面編碼的任意旋轉及平移。應注意，攝像視野不必一定要大得足以保證能夠捕獲整個標籤-各標籤內的此種資料符號的配置可確保長度為(l +4s)的任意方形部分皆可獲得完整的所需資訊，無論在視野中是否實際可見整個標籤。此處所使用之l 定義為標籤之長度。
就攝像編碼型樣而言，攝像視野一般是圓形的。因此，較佳者為攝像視野的直徑應至少為且少於兩個標籤直徑。重要的是，比起先前技術的標籤設計而言，因為在視野中不必獲得整個標籤4B，所以視野不必一定要具有至少兩個標籤直徑。
另外的四個巨點單位可確保能從空間同調取樣解碼脈衝位置調變值。更進一步，另外四個巨點單位可確保可從各互動讀出全部所需的資料符號304B。其包含具有寬度3s的一行或一列的標籤(見段落4.6.2)的座標符號。
在本文中，「標籤直徑」表示標籤對角線的長度。
假設最大巨點空隙為169微米，則所需視野為5.74mm。
因此，最少5.93mm的視野(見段落3.10)就足以從第一位置編碼型樣的整個標籤4A獲得資料，或從第二位置編碼型樣的整個標籤4B獲得資料。不言自明，用以獲得標籤4A或是標籤4B的所需視野會取決於第一或是第二位置編碼型樣的巨點空隙而改變。如此，則變成取決於用於列印個別的位置編碼型樣的印表機的列印解析度。
4.11　標籤解碼
圖22顯示標籤影像處理及到取樣對準符號及解碼平移碼字元的解碼處理流程。首先，經由例如影像感測器(例如CCD影像感測器、CMOS影像感測器、或是掃描雷射及光二極體影像感測器)獲取標籤型樣的原始影像802(在800)。接著，在804一般性地強化原始影像802以產生強化影像806，其具有改善的對比度及更均勻的像素強度。影像強化可包含全域或是局部擴張、等化等等。然後強化影像806一般性地被濾波(在808)，以產生過濾的影像810。影像濾波可由低通濾波組成，其低通濾波器核心尺寸被調整以阻擋巨點302但保留目標301。濾波步驟808可包含額外的濾波(例如邊緣偵測)，以強化目標特徵301。使用脈衝位置調變(PPM)的資料符號304之編碼可提供比單純的二元點編碼(例如美國專利案第6832717號所述)更為均勻的編碼型樣3。優異地，如此則有助於將目標301從資料區域分離，從而容許PPM編碼的資料能比二元編碼的資料更為有效的低通濾波。
在低通濾波之後，接著處理過濾影像810(在812)以定位目標301。處理可由搜尋目標特徵組成，該目標特徵的空間相互關係與標籤型樣(亦即，位於方形單元的角落的目標)的已知幾何一致。可選的目標可直接由過濾影像810的最大值指明，或是可為進一步特徵化及配對的主體，例如經由其(二元或是灰階)形狀距離(一般係基於過濾影像810的局部最大值而從強化影像806的像素計算)，如美國專利案第7055739號所述，在此以參考資料方式合倂其內容。
接著將指明的目標301指派予目標格818(在816)。格818之各單元包含符號群集303，且在影像中數個符號群集當然為可見的。在此階段，因為目標301本身無法區別標籤，所以無法在格818中的指明個別標籤4。
為了要能精確地取樣巨點值，必須推論捕獲影像的透視變換。取目標301的其中四個作為標籤空間中已知尺寸的方形之透視變形的角落，且基於解出有關四個標籤空間及影像空間點對的已知公式，推論八個自由度的透視變換822(在820)。於申請人的美國專利案第6832717號中有詳細說明2D透視變換的計算，在此以參考資料方式合倂其內容。
因為第一或是第二位置編碼型樣的各影像一般為包含至少排列成方格的9個目標，則相比於申請人先前的標籤設計，例如美國專利案第6832717號，能夠改善2D透視變形的計算精確度。因此，可利用本發明之標籤設計而達成更精確的位置計算。
所推論的標籤空間到影像空間的透視變換822係用於將標籤空間中各已知的巨點位置投影到影像空間中。因為標籤中的全部分元係藉由PPM編碼來表示，因此各巨點302的出現與否可利用局部強度參考值(而不是分開的強度參考值)來判定。因此，比起單純的二元編碼，PPM編碼提供改善的資料取樣。
下一階段從平移碼字元判定將由筆400所攝像的位置編碼型樣的類型。換而言之，此階段區分第一位置編碼型樣及第二位置編碼型樣，以供後續取樣及解碼。
取樣兩個或更多個正交對準符號(「VRS」及「HRS」)(在824)，以容許正交平移碼字元及正交方向碼字元的解碼。接著亦可從解碼的對準符號而解碼旗標符號值。
正交平移碼字元的解碼(在828)產生(0，1，2)平移碼字元或是(3，4)平移碼字元(在830)。
現在參照圖23，(0，1，2)平移碼字元表示每個標籤九個符號群集，從而(在832A)指明攝像位置編碼型樣為包含標籤4A的第一位置編碼型樣(「Yarrow」)。或者，(3，4)平移碼字元表示每個標籤四個符號群集，從而(在832B)指明攝像位置編碼型樣為包含標籤4B的第二位置編碼型樣(「Saffron」)。
一旦在832A或832B指明位置編碼型樣，則可根據所指明的位置編碼型樣而進行後續的取樣及解碼。因此，解碼出的正交平移碼字元係用於判定視野中的標籤相對於標籤格818的平移。如此則促使標籤4A或4B對準目標格818，從而可在視野中的編碼型樣3區分個別的標籤或是其部分。在第一位置編碼型樣的情況中，標籤4A(各包含九個符號群集)(在834A)對準標籤格818。在第二位置編碼型樣的情況中，標籤4B(各包含四個符號群集)(在834B)對準標籤格818。
因為各符號群集303包含正交對準符號，可解碼多個平移密碼以提供可靠的平移判定。如段落3.6.1及4.6.1所述，平移碼為循環位置碼。因為標籤的各列及各行包含M個符號群集，所以碼具有最小距離M×M。如此則容許標籤4A或4B對準目標格818的可靠判定。當各標籤包含多個符號群集303時，因為有多種可能對準，因此，對準必須為可靠且精確的。
在判定符號群集303相對於標籤4A或是4B的平移之後，解碼至少兩個正交方向碼(在836A或836B)，以提供方位838A或838B。如段落3.6.1及4.6.1中所述，因為一個標籤中的N個垂直對準符號形成最小距離N的垂直方向碼，所以垂直方向碼能校正(N-1)/2個錯誤。相似的，水平方向碼能夠使用N個水平對準符號而校正(N-1)/2個錯誤。因此，方位判定十分可靠，且能夠取決於所取樣的對準符號之數目而校正錯誤。
一旦初始攝像及解碼已產生2D透視變形，則可取樣及解碼標籤相對於目標格的方位及平移、資料碼字元(在840A及840B)，以產生所需的經解碼的碼字元842A或842B。
第一位置編碼型樣(「Yarrow」)的資料碼字元解碼一般如下進行：
‧取樣及解碼包含編碼格式等的理德-所羅門碼字元(A)。
‧判定編碼格式，並拒絕未知編碼
‧解碼到錯誤時，標記損壞的區域ID取樣
‧由區域旗標判定區域ID理德-所羅門碼字元格式
‧取樣及解碼包含區域ID的理德-所羅門碼字元(B、C、D)
‧驗證區域ID之CRC
‧解碼到錯誤時，標記損壞的區域ID取樣
‧判定區域ID
‧從區域旗標判定x及y座標理德-所羅門碼字元格式
‧取樣及解碼x及y理德-所羅門碼字元(X及Y)
‧從碼字元判定標籤x-y位置
‧從標籤x-y位置判定尖端x-y位置及(從巨點尺寸ID)考慮巨點尺寸，透視變形
‧解碼四個或更多個旗標符號，以判定作動區域旗標
‧利用主動區域旗標的參考值判定尖端位置的作動區域狀態
‧以數位墨水編碼區域ID、尖端x-y位置、及尖端作動區域狀態(「互動資料」)
在第二位置編碼型樣(「Saffron」)中的資料碼字元的解碼一般如下進行：
‧取樣及解碼共用的理德-所羅門碼字元(A)
‧判定編碼格式，並拒絕未知編碼
‧解碼到錯誤時，標記損壞的區域ID取樣
‧從區域旗標判定區域ID理德-所羅門碼字元格式
‧驗證區域ID之CRC
‧解碼到錯誤時，標記損壞的區域ID取樣
‧判定區域ID
‧取樣及解碼x及y座標理德-所羅門碼字元(X及Y)
‧從碼字元判定標籤x-y位置
‧從標籤x-y位置判定尖端x-y位置，及(從巨點尺寸ID)考慮巨點尺寸的透視變形
‧以數位墨水編碼區域ID、尖端x-y位置(「互動資料」)
實際上，當解碼標籤型樣的一組影像時，開發框架間同調性以獲得較大有效冗餘是很有用的。
區域ID解碼不必與位置解碼具有相同速度。
熟知本技藝者當可知，上述之解碼組表示本發明之一實施例。當然，筆400傳送至網頁系統的互動資料包含其他資料，例如數位簽章(見段落3.9.4)、筆模式(見於此處以參考資料方式合倂的美國專利案第2007/125860號)、方位資料、力量資料、筆ID、尖端ID等。
由網頁系統從網頁筆400所接收之作為解譯互動資料的範例在段落1中已簡單說明。網頁系統如何解譯互動資料的更詳細說明可參考申請人先前提出的申請案(例如，美國專利案第2007/130117號及美國專利案第2007/108285號。在此以參考資料方式合倂其內容)。
5　網頁筆
5.1　功能概觀
網頁系統的主動感測裝置(或是「讀取器」)可為(用以點撃表面上的特定位置)的點擊器形式，具有尖端的指標形式(以指向或是使用指標表示表面)，或是具有標記尖端的筆的形式(當指向、表示、或是在表面上書寫時，以墨水標記在表面)。各種網頁讀取器的說明可參照美國專利案第7105753號；美國專利案第7015901號；美國專利案第7091960號；及美國專利公開案第2006/0028459號，在此以參考資料方式合倂其內容。
應了解者為，本發明可利用任何適合的光學讀取器。然而，網頁筆400於此僅為一範例。
根據本發明，無論是第一位置編碼型樣(如段落3所述)或是第二位置編碼型樣(如段落4所述)皆可使用相同的網頁筆400讀出，網頁筆400使用段落4.11所述之攝像處理及解碼步驟而讀出第一位置編碼型樣或第二位置編碼型樣。
網頁筆400為感測之移動寫入裝置，其配合包含第一或是第二位置編碼型樣的標記網頁表面動作。筆400加入傳統用以標記該表面之原子筆墨水匣、用以同時捕獲筆於表面上的絕對路徑及指明該表面的影像感測器及處理器，用以同時量測施加於尖端的力量的力量感測器、及用以同時量測時間歷程的即時時鐘。
當如力量感測器所表示接觸標記表面時，筆相連地攝像相鄰於尖端的表面區域，並解碼最靠近其視野的標籤，以判定表面的身份，筆本身於表面上的瞬間位置，及筆的姿勢。因此，筆產生相對於特定表面的標印有時間的位置取樣的相連流，並將此相連流傳送予網頁伺服器10。取樣相連流描述一連串的筆劃，因此，傳統上被稱為數位墨水(DInK)，如力量感測器所偵測，各筆劃由下筆及提筆的情況限定。更一般而言，由網頁互動所產生並被傳送到網頁伺服器10的任何資料，於此被稱為「互動資料」。
筆以夠高的速率(標稱為100Hz)取樣其位置，以使網頁伺服器能精確地再生手繪筆劃、辨識手寫文字、並驗證手寫簽章。
網頁筆亦支援互動應用程式中的盤旋模式。在盤旋模式中，筆並未接觸紙張，且離紙張表面(或是其他基材)有一小段距離。如此則可回報筆的位置，包含其高度及姿勢。在互動應用程式的情況中，盤旋模式行為可用於移動游標而不會標記紙張，或是尖端離編碼表面的距離可用於控制工具行為，例如氣刷功能。
筆包含經由中繼裝置傳送數位墨水至網頁伺服器的藍芽無線電收發機。當與網頁伺服器離線操作時，筆將所捕獲的數位墨水暫存於非揮發性記憶體中。當與網頁伺服器線上操作時，筆即時傳送數位墨水。
筆設有底座或是「盒」。盒包含藍芽至USB中繼器。盒經由USB纜線連接至電腦，電腦提供近端應用程式的通訊支援並存取網頁服務。
以可再充電的電池供給筆電力。電池使用者無法存取或是替換電池。可從USB連接或從外部電源轉接器經由盒得到將筆充電的電力。筆亦具有電源及與USB相容的資料插槽，以使其於使用時可外部連接及供電。
當安裝筆蓋時，筆蓋為保護尖端及攝像光學的雙重用途，且當取下筆蓋時，提示筆離開省電狀態。
5.2　工程學及佈局
圖24顯示圓滑三角形剖面，其賦予筆功效上舒適的形狀，以能以正確的功能方位握住並使用筆。其亦為容納內部元件的實際形狀。正常的筆狀握法會自然地符合大拇指402、食指404、及中指406之間的三角形形狀。如圖25所示，當握持筆400時，一般的使用者以從法線朝向手408大約30度(正向角度)的間距而利用筆400書寫，但偶爾以大約超過10度的負向間距(遠離手)而操作筆。將筆400能夠攝像紙面上的型樣的間距角度範圍最佳化，以用於非對稱用途。筆400的形狀有助於將筆正確地定位於使用者的手408中，並避免使用者以「上下顛倒」的方式使用筆。筆能夠以「上下顛倒」的方式操作，但所容許的傾斜角度範圍會減少。
設計筆蓋410使其可安裝於筆400的上端，容許使用筆時筆蓋可牢固地裝置於筆上。多個彩色LED點亮靠近筆400上端的上邊緣(即為圓滑三角形截面的上端)的狀態窗412。當裝置筆蓋時，狀態窗412保持清晰。筆亦包含振動馬達作為觸覺回饋系統(以下將詳細說明)。
如圖26所示，筆的握持部分具有中空底盤模416，其由基底模528包住以容置其他元件。圓珠尖端(未顯示)的墨水匣414當然嵌入三角形截面的尖端420，使其與使用者的握持一致。如此則在筆的中心提供空間以容納主要PCB 422，並在筆的基座提供空間以容納電池424。參照圖27A，可從圖中看出如此亦可當然將標籤感測光學儀器426隱藏式地置於尖端418之下(相對於標稱間距而言)。筆400的尖端模428在墨水匣414之下回掃，以避免於以最大間距操作筆時，尖端模428與紙張表面之間的接觸。
最佳者係如圖27B所示，攝像視野430從尖端418之下置中設置的IR濾波器/窗432浮現，且兩個近紅外線的照明LED 434、436從尖端模428的兩個底部角落出現。各LED 434、436具有對應的照明範圍438、440。
當手持筆時，以能夠反射不利於影像感測器的LED其中之一的角度握持。藉由設置多於一個LED，則可以消除LED的有問題的反射。
筆機構設計的具體細節詳述於美國專利申請案第2006/0028459號中，在此以參考資料方式合倂其內容。
5.3　筆回饋指示
圖28為切過中央線的筆400(筆蓋410設置於筆之端部)的縱向橫剖面。筆包含紅色及綠色LED 444，以利用顏色及強度調變來表示數種狀態。LED 444上的光管448在管模416中傳送信號至狀態表示窗412。給予使用者的信號狀態資訊包含電源開啟、電池位準、未傳送的數位墨水、線上網路連接、具有動作之錯誤、「作動區域」旗標之偵測、「嵌入資料」旗標之偵測、獲取嵌入資料所需的更進一步資料取樣、嵌入資料完成獲取等。
振動馬達446用於觸覺式地將資訊傳遞予使用者，以於交易過程中產生重要的驗證功能。此系統可用於有可能會因為對LED指示器444的忽略或是高位準的環境光而造成漏掉重要的互動表示。此種觸覺系統於以下時刻指示使用者：
‧筆由待機模式啟動時
‧有具有動作的錯誤時
‧確認交易時
5.4　筆光學儀器
筆包含固定焦距的窄頻紅外線攝像系統。其利用具有短曝光時間、小孔洞、及明亮的同步照明的相機，捕獲未被未對焦模糊或是震動模糊影響的銳利影像。
圖29A及29B提供筆光學儀器的橫剖面。列印於相鄰尖端418的表面548上的網頁標籤的影像係由透鏡488聚焦於影像感測器490的主動區域上。小孔洞494可確保可用景深即能容納筆400所需的俯仰角及滾動角範圍。
第一及第二LED 434及436明亮地照亮視野430內的表面548。LED的頻譜發射高峰符合用於列印網頁標籤的紅外線墨水的頻譜吸收高峰，以最大化所捕獲的標籤影像中的對比度。LED的亮度符合小孔洞尺寸及所需的短曝光時間，以最小化未對焦及震動模糊。
長波通IR濾波器432抑制影像感測器490回應任何與攝像標籤空間一致的彩色的圖表或是文字，及濾波器432之截止波長之下的任何環境照明。濾波器432的透射符合紅外線墨水的頻譜吸收高峰，以最大化所捕獲的標籤影像中的對比度。濾波器亦作為如同可靠的物理窗，避免污染物進入光學組件470。
5.5　筆攝像系統
圖30顯示光路徑的光線追蹤。影像感測器490為具有140個平方像素的主動區域的CMOS影像感測器。各像素為10平方μm，且具有93%的填充因數。換到圖31，其詳細顯示透鏡488。維度如下：
D=3mm
R1=3.593mm
R2=15.0mm
X=0.8246mm
Y=1.0mm
Z=0.25mm
如此則給定6.15mm的焦距長度，並以正確的取樣頻率從物平面(標記表面548)傳送影像至攝像平面(影像感測器490)，以成功地解碼指定俯仰角、滾動角、及方位角範圍中的全部影像。透鏡488為凸透鏡，其最彎曲的表面面對影像感測器。保證能夠獲得與各互動之充分標籤資料的最小攝像視野430係取決於特定的編碼型樣。本發明的編碼型樣所需的視野已說明於部分4.10。
對於筆400的完整指定傾斜範圍而言，若是10μm的像素的影像感測器490影像感測器，則光學系統所需的近軸放大倍數係由每個巨點2.25個像素的最小空間取樣頻率界定。一般而言，攝像系統在最小為128×128像素的影像感測器490上使用0.225的近軸放大倍數，也就是影像感測器的顛倒影像的直徑對於主要平面的視野直徑的比例。然而，影像感測器490為140×140像素，以包含製造容錯度。如此則容許高達+/-120μm(影像感測器平面的各方向中的12個像素)之光學軸與影像感測器軸之間的未對準，且不會遺漏任何視野中的資訊。
透鏡488由聚-甲基-丙烯酸甲酯(PMMA)製成，一般用於注入模造的光學元件。PMMA為抗刮性的，且具有1.49的折射率，其在810nm透射90%。透鏡為雙凸透鏡以輔助模造精確度及特徵化安裝表面，以精確地配對鏡片與光學筆桿模492。
使用0.8mm直徑的孔洞494以提供設計所需的景深。
筆所指定的傾斜範圍為15.0到45.0度間距，且滾動範圍為30.0到30.0度。在指定範圍內傾斜筆會使筆將傾斜的物平面移動到離焦平面高達6.3mm之處。因此，指定的孔洞可提供對應的6.5mm的景深，其在影像感測器具有可接受的16μm的模糊半徑。
因為筆設計的幾何形狀，則可在33.0到45.0度的間距範圍中正確地操作筆。
參照圖32，光學軸550離尖端軸552的間距為0.8度。光學軸及尖端軸會合朝向紙張表面548。當尖端軸552垂直於紙張時，最靠近尖端軸之視野430的邊緣與尖端軸本身之間的距離為1.2mm。
長波通IR濾波器432由CR-39製成，其為質輕的熱固性塑膠，對於摩擦及化學品(例如丙酮)有極強抵抗性。因為該等特性，濾波器亦可作為視窗。濾波器為1.5mm厚，折射率為1.50。可輕易地從一大片上利用CO2 雷射切割機而切割各濾波器。
5.6　電子設計
圖33為筆電子學的方塊圖。基於大約五個主要部分形成筆的電子設計。其為：
‧主要ARM微處理器574
‧影像感測器及影像處理器576
‧藍芽通訊模組578
‧電力管理單元IC(PMU)580，及
‧力量感測器微處理器582
5.6.1　微處理器
筆使用以80MHz運作的Atmel AT91FR40162微處理器(參見Atmel,AT91 ARM拇指微控制器-初步AT91FR40162，http://www.keil.com/dd/docs.datashts/atmel/at91fr40162.pdf)。AT91FR40162包含一個堆疊晶片封裝中的ARM7微處理器，單晶片待機狀態的256k位元組的SRAM及2M位元組的外部快閃記憶體。
微處理器574形成筆400的核心。其責任包括：
‧設定Jupiter影像感測器584，
‧利用影像感測器584的影像處理特徵的幫助，解碼網頁編碼型樣的影像(參見部分4.11)，以包含數位墨水相連流及從力量感測器微處理器582所接收的力量感測器資料，
‧設定電力管理IC(PMU)580，
‧經由藍芽通訊模組578壓縮並傳送數位墨水，及
‧程式化力量感測器微處理器582。
ARM7微處理器574運行80MHz的振盪器。其利用通用的同步接收器發送機(USRT)與Jupiter影像感測器576以46MHz的時脈通訊。ARM7 574使用以115.2k傳輸速率運行的通用非同步接收器發送機(UART)588與藍芽模組578通訊。使用低速串列匯流排(LSS)590實施與PMU 580及力量感測器微處理器(FSP)的通訊。LSS實現於軟體中，且使用微處理器的一般用途IO的其中兩個。
ARM7微處理器574經由其之JTAG埠而被程式化。
5.6.2　影像感測器
「Jupiter」影像感測器584(參見美國專利案公開號第2005/0024510號，在此以參考資料方式合倂其內容)包含單色感測器陣列，類比到數位轉換器(ADC)，框架儲存緩衝器，簡單影像處理器及相鎖迴路(PLL)。在筆中，Jupiter使用USRT的時脈線及其內部PLL以產生其全部的計時需求。由感測器陣列所捕獲的影像儲存於框儲存緩衝器中。藉由ARM7微處理器574及Jupiter中所包含的「Callisto」影像處理器的幫助而解碼該等影像。除此之外，在微處理器574所為之巨點取樣及解碼之前，Callisto影像處理器對所捕獲的影像實施低通濾波(參見部分4.11及美國專利公開案第2005/0024510號)。
Jupiter將兩個紅外線LED 434及436的閃光控制為與其攝像陣列曝光為同時。當曝光攝像陣列時，可關閉此二紅外線LED其中之一或另一者，以避免可能發生在某些角度的對於紙張的頻譜反射。
5.6.3　藍芽通訊模組
筆使用CSR藍色核心4-外部裝置(參見CSR，藍色核心4-外部資料表rev c ，2004年9月6日)作為藍芽控制器578。需要外部的8M位元的快閃記憶體裝置594來保存其之程式碼。藍芽核心4符合藍芽第1.2版的規格，且其符合第0.9版的強化資料速度(EDR)規格，其容許高達3Mbps的通訊。
筆使用2.45GHz的晶片天線486以供藍芽通訊。
藍芽核心4能夠形成對於USB橋的UART。此可用於容許經由筆400上部的資料/電力插槽458的USB通訊。
可替換藍芽者包含無線LAN及PAN標準，例如IEEE 802.11(Wi-Fi)(見IEEE，802.11無線區域網路 ，http://grouper.ieee.org/groups/802/11/index.html)、IEEE 802.15(見IEEE，WPAN的工作群組802.15 ，http://grouper.ieee.org/groups/802/15/index.html)、ZigBee(見ZigBee同盟，http://www.zigbee.org)及無線USB Cypress(見無線USB LR2.4-GHz DSSS Radio SoC ，http://www.cypress.com/efuploads/img/products/cywusb6935.pdf)，及行動電話標準，例如GSM(見GSM協會，http://www.gsmworld.com/index.shtml)、GPRS/EDGE(見GPRS平台 ，http://www.gsmworld.com/technology/gprs/index.shtml)、CDMA(見CDMA發展團體，http://www.cdg.org/及Qualcomm，http://www.qualcomm.com)及UMTS(見第3代合夥計畫(3GPP)，http://www.3gpp.org)。
5.6.4　電力管理晶片
筆使用奧地利微系統AS3603 PMU 580(見奧地利微系統，AS36032多標準電力管理單元資料表單第2.0版 )。PMU用於電池管理、電壓產生、啟動重設產生及驅動指示器LED及振動馬達。
PMU 580經由LSS匯流排590而與ARM7微處理器574通訊。
5.6.5　力量感測器子系統
力量感測器子系統包含習知的Hokuriku力量感測器500(根據Hokuriku所著，HFD-500力量感測器 ，http://www.hdk.com.jp/pdf/dng/e1381AA.pdf)，使用op-amp實現的放大器及低通濾波器600，及力量感測器微處理器582。
筆使用矽實驗室的C8051F330作為力量感測器微處理器582(見矽實驗室所著，C8051F330/1 MCU資料表單，rev 1.1 )。C8051F330是具有晶片上快閃記憶體的8051微處理器，10位元的ADC及10位元的DAC。其包含內部24.5MHz的振盪器，且亦使用外部32.768kHz的音叉。
Hokuriku力量感測器500為矽壓阻橋感應器。op-amp級600放大並低通(抗疊頻)濾波力量感測器輸出。然後，藉由力量感測器微處理器582以5kHz取樣此信號。
可替換壓阻力量感測者包含電容性及電感性力量感測(見Wacom，「可變容量冷凝器及指針」，其為2001年11月8日提出申請之美國專利申請案第20010038384號，及Wacom所著，技術，http://www.wacom=components.com/english/tech.asp)。
力量感測器微處理器582實施力量信號更進一步的(數位)濾波，並產生用於數位墨水相連流的力量感測器值。Jupiter影像感測器576產生的框架同步信號用於觸發用於數位墨水相連流的各力量取樣的產生。經由力量感測器微處理器582在晶片上的溫度感測器量測溫度，且其用於補償力量感測器及放大器的溫度相依性。藉由將微處理器的DAC輸出輸入放大器級600而動態地控制力量信號的偏移。
力量感測器微處理器582經由LSS匯流排590與ARM7微處理器574通訊。從力量感測器微處理器582到ARM7微處理器574有兩條分離的中斷線。一條用於表示力量感測器取樣已可用於讀取，另一條用於表示發生筆向上/向下的情況。
力量感測器微處理器快閃記憶體由ARM7微處理器574於電路中程式化。
力量感測器微處理器582亦對筆400提供即時時鐘功能。於微處理器的計時器其中一個之內實施RTC功能，且運作外部的32.768kHz的音叉。因此，當筆蓋472開啟且ARM7 574為斷電時，力量感測器微處理器必須保持開啟。因此，力量感測器微處理器582使用與PMU 580分離的低功率LDO作為其之電源。即時時鐘功能包含中斷，其可被程式化以開啟ARM7 574。
筆蓋開關602受力量感測器微處理器582監控。當筆蓋組件472被取下時(或是即時的時鐘中斷時)，力量感測器微處理器582藉由初始化電源為開啟，並重設PMU 580中的週期而啟動ARM7 572。
5.7　筆軟體
網頁筆軟體包含於網頁筆400及網頁盒的微處理器上運行的軟體。
筆包含數個微處理器，如部份5.6所詳述。網頁筆軟體包含運行於Atmel ARM7 CPU 574(以下稱為CPU)的軟體，力量感測器微處理器582，亦包含運行於CSR藍色核心藍芽模組578(以下稱為筆藍色核心)上的VM中的軟體。各處理器皆具有相關的快閃記憶體，其儲存處理器獨有的軟體及設定，及其他持久的資料。筆藍色核心578亦運行由模組製造商提供的韌體，且此韌體並不被視為網頁筆軟體的一部分。
盒包含CSR藍色核心藍芽模組(以下稱為盒藍色核心)。網頁筆軟體亦包含運行於盒藍色核心上的VM中的軟體。
隨著網頁筆400橫跨網頁標記表面548，會產生相關的位置及力量取樣的相連流。此相連流被稱作DInk。注意，DInk包含網頁筆接近但是無符號網頁標記表面時所產生的具有零力量的取樣(所謂的「Hover DInk」)。
網頁筆軟體的CPU元件(連帶Jupiter影像感測器576)負責回應DInk捕獲、標籤影像處理及解碼、儲存及卸載管理、主機通訊、使用者回饋及軟體升級。其包含操作系統(RTOS)及相關的硬體驅動器。此外，其提供用以校準、構成、或是詳細的(非現場)錯誤診斷的製造及維修模式。網頁筆軟體的力量感測器微處理器582元件負責濾波及準備主要CPU之力量取樣。當於限制模式中操作筆時，筆藍色核心VM軟體負責橋接CPU UART588介面至USB。當筆操作於藍芽模式中時，不會使用筆藍色核心VM軟體。
當盒在充電筆400時，盒藍色核心VM軟體負責感測，適當地控制盒LED，並經由USB與主機PC通訊。
詳細的軟體模組的說明可參考美國專利公開案第2006/0028459號，在此以參考資料方式合倂其內容。
已參照較佳實施例及數個替換性實施例而說明本發明。然而，熟知本技藝者應了解者為，不同於具體所述的其他數個實施例亦會落入本發明的精神及範圍內。因此，應了解者為，本發明並不限於說明書(包含交互參照的文件)中所述的具體實施例。本發明的範圍僅由後附的申請專利範圍所界定。
1．．．網頁
2．．．圖像資料
3．．．表面編碼型樣
4．．．標籤
4A．．．標籤
4B．．．標籤
5．．．頁說明
6．．．傳送按鈕
7．．．區域
8．．．對應圖像
9．．．小範圍無線電波連結
10．．．頁伺服器
11．．．網頁對準伺服器
13．．．網頁應用伺服器
14．．．網頁出版伺服器
201．．．網路伺服器
251．．．產品項目
301．．．目標點
302．．．巨點
303．．．符號群集
304A．．．資料符號
304B．．．資料符號
310．．．中央行
312．．．中央列
313．．．行
315．．．列
400．．．網頁感測裝置
402．．．大拇指
404．．．食指
406．．．中指
408．．．手
410．．．筆蓋
412．．．狀態窗
414．．．墨水匣
416．．．管模
418．．．尖端
420．．．尖端
422．．．PCB
424．．．電池
426．．．標籤感測光學儀器
428．．．尖端模
430．．．視野
432．．．IR濾波器/窗
434．．．照明LED
436．．．照明LED
438．．．照明範圍
440．．．照明範圍
444．．．指示器LED
446．．．振盪器
448．．．光管
470．．．光學組件
472．．．筆蓋
474．．．ARM7
486．．．天線
488．．．透鏡
490．．．影像感測器
492．．．光學筆桿模
494．．．孔洞
500．．．力量感測器
528．．．基底模
548．．．表面
550．．．光學軸
552．．．尖端軸
574．．．微處理器
576．．．影像感測器及影像處理器
578．．．藍芽通訊模組
580．．．電力管理晶片
582．．．力量感測器微處理器
584．．．影像感測器
586．．．USRT
588．．．UART
590．．．LSS匯流排
594．．．快閃記憶體
598．．．重設開關
600．．．濾波器+放大器
601．．．網頁中繼裝置
601a．．．個人電腦
601b．．．網頁印表機
601c．．．中繼器
802．．．原始影像
806．．．強化影像
810．．．過濾影像
818．．．目標格
838A．．．方位
838B．．．方位
以下將以非限制性的範例方式，參照附圖而說明本發明的較佳及其他實施例，在附圖中：
圖1為取樣列印網頁及其線上的頁說明之間的概略關係；
圖2顯示具有中繼裝置的各種選擇的基本網頁架構的實施例；
圖3顯示第一位置編碼型樣的標籤結構；
圖4顯示第一位置編碼型樣的十二個資料符號及四個目標的群集；
圖5顯示第一位置編碼型樣的2-6PPM及3-6PPM資料符號的佈局；
圖6顯示第一位置編碼型樣的巨點位置之間的空隙；
圖7顯示第一位置編碼型樣的2-6PPM對準符號的佈局；
圖8顯示第一位置編碼型樣的半複製的x座標碼字元X；
圖9顯示第一位置編碼型樣的半複製的y座標碼字元Y；
圖10顯示共用的碼字元A、B、C、D，以粗體顯示第一位置編碼型樣的碼字元A；
圖11顯示第一位置編碼型樣的選用碼字元E；
圖12顯示第一位置編碼型樣的完整標籤的佈局；
圖13顯示第一位置編碼型樣的理德-所羅門碼字元的佈局；
圖14顯示第二位置編碼型樣的標籤結構；
圖15顯示第二位置編碼型樣的八個資料符號及四個目標的群集；
圖16顯示第二位置編碼型樣的2-9PPM資料符號的佈局；
圖17顯示第二位置編碼型樣的x座標碼字元X；
圖18顯示第二位置編碼型樣的y座標碼字元Y；
圖19顯示第二位置編碼型樣的共用碼字元A；
圖20顯示第二位置編碼型樣的完整標籤的佈局；
圖21顯示第二位置編碼型樣的理德-所羅門碼字元的佈局；
圖22顯示網頁筆的初始影像處理的流程圖；
圖23顯示在初始影像處理之後的碼字元解碼的流程圖；
圖24顯示使用者所持的網頁筆的尖端正視圖；
圖25顯示使用者以一般相對於書寫平面的傾斜所持的筆；
圖26為穿透筆的橫向截面；
圖27A為筆的底部及尖端的部分透視圖；
圖27B為筆的底部及尖端的部分透視圖，以點繪示者為感測窗的照明範圍及視野；
圖28為筆的縱向截面圖；
圖29A為尖端及筆桿的部分縱向截面圖；
圖29B為IR LED及筆桿的部分縱向截面圖；
圖30為鄰近墨水匣的筆光線的光線軌跡；
圖31為透鏡的側視圖；
圖32為尖端側視圖及光感測器的視野；及
圖33為筆的電子方塊圖。
830．．．判定是(0，1，2)或是(3，4)碼字元
832A．．．從平移碼字元(0，1，2)指明第一位置編碼型樣
832B．．．從平移碼字元(3，4)指明第二位置編碼型樣
834A．．．符號群集相對於標籤4A的平移
834B．．．符號群集相對於標籤4B的平移
836A．．．解碼方向碼字元
836B．．．解碼方向碼字元
838A．．．方位
838B．．．方位
840A．．．取樣及解碼包含於第一位置編碼型樣中的資料碼字元
840B．．．取樣及解碼包含於第二位置編碼型樣中的資料碼字元
842A．．．從第一位置編碼型樣解碼資料碼字元
842B．．．從第二位置編碼型樣解碼資料碼字元

Claims (20)

  1. 一種攝像設置於一表面上者為一第一編碼型樣或是一第二編碼型樣的方法，該方法包含以下步驟：(a)相對於具有設於其上之該第一或是第二編碼型樣的該表面而操作性地定位一光學讀取器；(b)獲得該第一或是該第二編碼型樣的一部分之影像，該第一及第二編碼型樣各包含；界定一目標格之多數個目標元素，該目標格包含多數個單元，其中相鄰的單元係共用目標元素；多數個資料元素，包含於各單元中；及多數個標籤，各標籤係由一組相連的單元所界定，各標籤包含由個別的該資料元素組編碼的個別標籤資料，其中各單元包含由個別的該資料元素組所編碼的一個或更多個登記符號；(c)取樣並解碼包含於該攝像部分中的至少一個登記符號；(d)從該解碼的登記符號判定該第一或是第二編碼型樣的一辨識符，該辨識符指明包含於各標籤的單元數目；(e)從該辨識符判定該光學讀取器是相對於該第一編碼型樣或是相對於該第二編碼型樣而定位；以及(f)使用該指明的單元數目以取樣及解碼該標籤資料，其中包含於該第一編碼型樣的各標籤中的單元數目與包含於該第二編碼型樣的各標籤中的單元數目不同。
  2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中於該第一及第二編碼型樣中的該登記符號係相對於包含於各單元中之目標元素而等同地組態與定位。
  3. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該第二編碼型樣適用於以低於該第一編碼型樣的解析度列印。
  4. 如申請專利範圍第3項的方法，其中該第二編碼型樣的該各標籤包含的單元數目少於該第一編碼型樣的該各標籤包含的單元數目。
  5. 如申請專利範圍第1項的方法，其中各登記符號指明該單元相對於包含該單元的一標籤的平移，該方法更包含以下步驟：使用該平移而取樣及解碼該標籤資料。
  6. 如申請專利範圍第5項的方法，其中各單元包含一對正交登記符號，各正交登記符號指明該單元相對於包含該單元的一標籤的個別正交平移。
  7. 如申請專利範圍第1項的方法，其中各標籤為方形且包含M2 個相連的方形單元，其中M是至少為2的整數。
  8. 如申請專利範圍第1項的方法，其中各登記符號指明該標籤資料相對於該目標格的一佈局方位，該方法更包含以下步驟：使用該方位而取樣及解碼該標籤資料。
  9. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該等資料元素為巨點(macrodots)，且其中資料的一部分係由m個巨點表示，各該巨點佔用該單元內的多數個預定可能位置p中的個別位置，該等巨點的該個別位置表示多數個可能資料值其中一個。
  10. 如申請專利範圍第9項的方法，其中資料的該部分是一理德-所羅門(Reed-Solomon)符號，且至少數個該標籤資料係編碼成由一組該理德-所羅門符號所組成的一局部碼字元。
  11. 一種用以攝像一第一編碼型樣或是一第二編碼型樣的系統，該系統包含：(A)一基材，具有設於其表面上之第一編碼型樣或是第二編碼型樣，其中該第一及第二編碼型樣各包含：界定一目標格之多數個目標元素，該目標格包含多數個單元，其中相鄰的單元共用目標元素；多數個資料元素，包含於各單元中；及多數個標籤，各標籤係由一組相連的單元界定，各標籤包含由個別的該資料元素組編碼的個別標籤資料，其中各單元包含由個別的該資料元素組編碼的一個或更多個登記符號；(B)一光學讀取器，包含：一影像感測器，用以獲得該第一或是第二編碼型樣的一部分之影像；及一處理器，組態成實施以下步驟：(i)取樣及解碼包含於該攝像部分中的至少一個登記符號；(ii)從該解碼的登記符號判定該第一或是第二編碼型樣的一辨識符，該辨識符指明包含於各標籤中的單元數目；(iii)從該辨識符判定該光學讀取器係相對於該第一編碼型樣或是相對於該第二編碼型樣而定位；以及(iv)使用該指明的單元數目以取樣及解碼該標籤資料，其中該第一編碼型樣中的各標籤包含的單元數目不同於該第二編碼型樣中的各標籤包含的單元數目。
  12. 如申請專利範圍第11項的系統，其中在該第一及第二編碼型樣中的該登記符號係相對於各單元所包含的目標元素而等同地組態定位。
  13. 如申請專利範圍第11項的系統，其中該第二編碼型樣適用於以低於該第一編碼型樣的解析度列印。
  14. 如申請專利範圍第13項的系統，其中該第二編碼型樣之該各標籤包含的單元數目少於該第一編碼型樣之該各標籤包含的單元數目。
  15. 如申請專利範圍第11項的系統，其中各登記符號指明該單元相對於包含該單元的一標籤的平移，該處理器組態以實施以下進一步的步驟：使用該平移以取樣及解碼該標籤資料。
  16. 如申請專利範圍第15項的系統，其中各單元包含一對正交登記符號，各正交登記符號指明該單元相對於包含該單元的一標籤的個別正交平移。
  17. 如申請專利範圍第11項的系統，其中各登記符號指明該標籤資料相對於該目標格的一佈局方位，該處理器用以進行以下更進一步的步驟：使用該方位以取樣及解碼該標籤資料。
  18. 如申請專利範圍第11項的系統，其中該等資料元素為巨點，且其中資料的一部分由m個巨點表示，各該巨點佔用該單元內的多數個預定可能位置p的個別位置，該等巨點的個別位置表示多數個可能資料值其中一個。
  19. 如申請專利範圍第18項的系統，其中資料的該部分是一理德-所羅門符號，且將至少數個該標籤資料編碼為由一組該理德-所羅門符號組成的一局部碼字元。
  20. 一種光學讀取器，用以攝像一第一編碼型樣或是一第二編碼型樣，該第一及第二編碼型樣各包含：界定一目標格的多數個目標元素，該目標格包含多數個單元，其中相鄰單元係共用目標元素；多數個資料元素，包含於各單元中；以及多數個標籤，各標籤係由一組相連單元所界定，各標籤包含由個別的該資料元素組所編碼的個別標籤資料，其中各單元包含由個別的該資料元素組所編碼的一個或更多個登記符號；該光學讀取器包含：一影像感測器，用以獲得該第一或是第二編碼型樣的一部分影像；以及一處理器，組態成實施以下步驟：(i)取樣及解碼包含於該攝像部分中的至少一個登記符號；(ii)從該解碼的登記符號判定該第一或是第二編碼型樣的一辨識符，該辨識符表示包含於各標籤中的單元數目；(iii)從該辨識符判定該光學讀取器係相對於該第一編碼型樣或是相對於該第二編碼型樣而定位；以及(iv)使用指定的該單元數目以取樣及解碼該標籤資料，其中該第一編碼型樣的各標籤所包含之單元數目不同於該第二編碼型樣的各標籤所包含之單元數目。
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