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KR970006647B1 - 다각형 정보 인코우딩(encoding) 라벨, 방법 및 시스템 - Google Patents

다각형 정보 인코우딩(encoding) 라벨, 방법 및 시스템 Download PDF

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KR970006647B1
KR970006647B1 KR1019890004685A KR890004685A KR970006647B1 KR 970006647 B1 KR970006647 B1 KR 970006647B1 KR 1019890004685 A KR1019890004685 A KR 1019890004685A KR 890004685 A KR890004685 A KR 890004685A KR 970006647 B1 KR970006647 B1 KR 970006647B1
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KR
South Korea
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polygons
label
optical properties
information
polygon
Prior art date
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KR1019890004685A
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English (en)
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KR900016958A (ko
Inventor
고든 찬들러 도날드
폴 밧테르만 에릭
사아 고빈드
Original Assignee
유나이티드 파아슬 서어비스 오브 아메리카 인코오포레이티드
죠셉 알. 모데로우
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of KR900016958A publication Critical patent/KR900016958A/ko
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Abstract

내용없음.

Description

다각형 정보 인코딩(encoding) 라벨, 방법 및 시스템
제1도는 본 발명에 따른 동심링의 포착 타게트의 평면도.
제2도는 본 발명에 따라 데이터를 인코딩하기 위한 연속 배열된 육각형들을 갖는 광학적으로 판독가능한 라벨의 부분 평면도.
제3도는 본 발명에 따른 포착 타게트를 포함하고 이전 데이터를 인코딩하기 위한 세가지 광학 특성의 연속배열된 육각형을 갖는 완전한 광학 판독가능 라벨의 평면도.
제4도는 본 발명의 양호한 실시예의 기본 인코딩 유닛으로 작용하는, 연속 육각형들의 3셀×3셀 클러스터(cluster)의 평면도.
제5도는 육각형들의 3셀×3셀 클러스터 코우딩 유닛들의 11행 및 10열의 그리드(grid)를 형성하는, 33행 및 30열로 구성하는 데이터 어레이의 도표를 보이는 클러스터 맵(map)도.
제6도는 감지된 실장 높이에 따라 광학 광센서의 위치를 조절하기 위한 본 발명에 따른 카메라 조절시스템의 개략도.
제7도는 본 발명의 디코우딩 프로세스의 상세한 개요를 설명하기 위한 설명도.
제8도는 포착 타게트 위치 프로세스를 보이는 플로우챠트도.
제9도는 인코딩 및 디코우딩 프로그램 구성 및 데이터 플로우를 나타낸 플로우챠트도.
제10도는 영상처리 스텝의 순서를 보이는 플로우챠트도.
제11도는 인접 육각형들의 기하학적 중심들이 규칙적인 육각형 어레이의 정점들에 놓인 상태로 배열된 접하는 규칙적인 육각형들의 클러스터의 평면도.
제12도는 인접 육각형들의 기하학적 중심들이 불규칙적인 육각형 어레이의 정점들에 놓인 상태로 배열된 접하는 불규칙적인 육각형들의 클러스터의 평면도.
제13도는 인접 다각형들의 기하학적 중심들이 육각형 어레이의 정점들에 놓인 상태로 배열된 대략 육각형 형태의 부분적으로 접하는 다각형의 클러스터의 평면도.
제14도는 인접 다각형들의 기하학적 중심들이 육각형 어레이의 정점들에 놓인 상태로 배열된 대략 육각형 형태의 접하는 다각형의 클러스터의 평면도.
제15도는 인접 다각형들의 기하학적 중심들이 육각형 어레이의 정점들에 놓인 본 발명에 따른 포착 타게트를 포함한 상태로 배열된 대략 육각형 형태의 접하는 다각형들을 갖고 본 발명에 따른 포착 타게트를 포함한 광학적으로 판독가능한 라벨의 평면도.
제16도는 인접 정사각형들의 기하학적 중심들이 육각형 어레이의 정점들에 놓인 상태로 배열된 인접 등변 정사각형들의 클러스터의 평면도.
제17도는 육각형 어레이의 정점들에 놓인 인접 직사각형들의 기하학적 중심들을 갖는 직사각형들 가운데 갈라진 틈의 공간을 한정하는 접하지 않는 직사각형들의 클러스터의 평면도.
제18도는 육각형 어레이의 정점들에 놓인 인접 오각형들의 기하학적 중심들을 갖는 오각형들 가운데 갈라진 틈의 공간을 한정하는 접하지 않는 오각형들의 클러스터의 평면도.
제19도는 육각형 어레이의 정점들에 놓인 인접 직사각형들의 기하학적 중심들을 갖는 엇갈린 행들 및 열들로 배열된 인접 직사각형들의 클러스터의 평면도.
제20도는 직사각형 어레이의 정점들에 놓인 인접 팔각형들의 기하학적 중심들을 갖는 상기 팔각형들 가운데 갈라진 틈의 공간을 한정하는 부분적으로 접하는 팔각형들의 클러스터의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 동심링 20 : 육각형
22 : 변 30 : 라벨
33 : 가상선 35 : 포착 타게트
60 : 육각형 셀 62, 64 : 육각형
330, 340 : 다각형 332 : 공간
333 : 기하학적 중심 335 : 육각형 어레이
본 발명은 게선된 광학적으로 판독가능한 라벨 및 그 판독 시스템에 관한 것으로서, 특히 소정의 기하학적 패턴으로 배열되고, 적어도 두개의 상이한 광학 특성을 갖는 다수의 다각형을 포함하는, 2차원 데이터어레이내에 정보를 기억시키기 위한, 기판에 부착되거나 프린트된 개선된 광학적으로 판독가능한 라벨에 관한 것이다.
운송되거나 선적될 상품, 각종 구성품들, 문서, 패케이지, 콘테이너(container) 및 각종 관련 아이템(item)들은 때때로, 발송처, 편번호, 보낼곳, 성명, 가격, 파트번호에 대한 정보 및 많은 다른 정보로 식별되도록 요구된다. 다른 용도에 있어서, 그러한 아이템들에 첨부된 라벨상에 프린트된 판독할 수 있는 인코딩된 정보는 전자식(電子式) 금전등록기의 조작이나 판매량 및 재고품 조사의 자동화를 가능케 한다. 그러한 인코딩된 라벨들의 다른 용도로는 우편물과 소포 및 수화물등(等)의 자동화된 발송 및 분류와, 제조공정에 있어서의 원료나 성분들에 대한 제조지침을 지닌 라벨들의 배치를 포함한다. 종래에 이러한 형의 품목들용 라벨들은 바아코우드로 표시되고, 그중의 하나는 유니버살 프로덕트 코우드(Universal Product Code)이다. 또한 많은 다른 바아코우드 시스템이 당 기술분야에 알려져 있다.
종래 상업적으로 이용가능한 바아코우드 시스템은 더욱더 작은 크기의 라벨상에 더욱더 정보를 인코딩하는데 현재 및 증가하는 필요성을 수용하기에는 충분한 데이터밀도가 부족하다. 데이터밀도를 증가시키기 위하여 다양한 바아코우드 시스템에 있어서 바아들의 스페이싱과 전체 사이즈를 감소시키는 시도를 했지만 다음의 문제점을 해결하지 못했다; 5밀(mil) 이하로 간격진 대조 바아를 포함하는 바아코우드를 검출할 수 있는 충분한 해결책을 갖는 광학 스캐너(scanner)는 일반적으로 이 치수의 비트-인코딩된 바아들을 분석하는데 필요한 복잡한 광학장치 및, 라벨 프린팅 공정에 본래부터 가지고 있는 근접 허용범위 때문에 제작하기는 경제적으로 불가능하다. 그래서, 증가된 데이터량을 수용하기 위해서는, 매우 많은 바아코우드 라벨들이 제조되어야 하는데, 그 결과 그러한 라벨들은 작은 물품에 맞추기에 충분하게 콤펙트하지 않다. 다른 중요한 요인은 종이와 같은 라벨 매체의 비용이다. 작은 라벨은 커다란 라벨보다 더 적은 종이 비용이 들고; 이 비용이 대랑 작업의 중요한 요인이다.
바아코우드에 대한 다른 개선법은 다음을 포함하는 것이다. 즉, 미합중국 특허 제3,553,438호에서와 같은 방사상으로 배치된 V자형으로 코우딩된 요소들 또는 미합중국 특허 제3,971,917호 및 제3,916,160호에서와 같은 동심 흑백(黑白) 비트-인코딩된 링들을 사용한 원형 포맷(format)와; 미합중국 특허 제4,286,,146호에서와 같은 데이터가 인코딩된 정사각형이나 직사각형의 행열들의 그리드(gride)와; 미합중국 특허 제4,634,850호에서와 같이 규칙적으로 이격된 그리드를 형성하는 셀에 배열된 극히 작은 점들과; 그리고 미합중국 특허 제4,488,679호에 기술된 바와 같이 밀집되게 팩(pack)된 도트(dot) 또는 요소들의 다색(多色) 데이터 필드를 포함하는 것이다. 전술한 예들에 기술된 몇몇 코우딩 시스템들과 주로 당 기술분야에서 공지된 다른 코우딩 시스템들은 인코딩된 원형 패턴 및 직사각형 또는 적사각형 박스(box)의 그리드의 경우와 같이, 데이터밀도는 부족하다. 택일적으로, 상기와 관련된 다색 요소들이나 극히 작은 점들로 구성된 그리드들의 경우에서, 그러한 시스템들은 특별한 오리엔테이션 및 수송수단을 필요로 하고, 그리하여 그것들의 이용은 고도로 제어된 판독 환경들로 제한된다.
정보가 인코딩된 라벨이 부착된 높이를 변화시키는 패케이지를 운반하고, 초당 100인치에 가깝거나 그 이상의 벨트속도를 갖는(예를 들어, 3∼4피이트의 콘베이어 벨트폭을 이용하는) 최신 콘베이어 시스템의 크기 및 속도와, 약 1평방인치의 작고 저렴한 콤팩트 라벨을 이용할 필요성으로 인해, 커다란 스트레인(strain)은 이들을 신속하게 이동하는 패케이지상에 데이터 라벨 인코딩 라벨들을 위치시키고 판독하는데 필요한 광학 및 디코우딩 시스템상에 위치한다. 라벨 영상을 간단히 얻은 광학 스캐너에 어려움이 있다. 또한, 일단 얻어지거나 식별되면, 라벨 영상은 콘베이어 시스템에서 패케이지상에서의 다음동작이, 종종 수분의 1초내에, 발생하기 전에 정확하게 디코우딩되어야 한다. 이들 문제점들은 전 콘베이어 벨트를 스캔할 수 있도록 설치된 광학 스캐너의 시계내에 데이터 인코딩 라벨의 존재를 부호화하는 간단하고, 신속하며 저렴한 수단을 제공할 필요성을 가져온다. 바람직하게 이런 특징은 하기에서 더욱 상세히 후술하는 고밀도 데이터 어레이와 결부된다.
포착 타게트를 포함하는 데이터 어레이는 당 기술분야에 공지되어 있다; 예를 들어, 동심의 기하학적 도형은 미합중국 특허 제3,513,320호 및 제3,603,728호에 기술된 바와 같은 링, 정사각형, 삼각형, 육각형 및 많은 변형예들을 포함한다. 또한 미합중국 특허 제3,693,154호 및 제3,801,775호는 심볼은 광학적으로 주사될 물품에 첨부되는 것으로서, 식별 및 위치 표시기로서 동심의 원을 포함하는 심볼의 사용법에 대해서 기재하고 있다. 그러나, 이들 시스템들은 데이터 피일드 및 그것의 위치의 식별을 결정하기 위하여 두개의 분리된 심볼을 사용하고 있으며, 그리하여 심볼들을 검출하는데 필요한 논리회로가 보다 더 복잡해지고, 또한 관련 데이터 피일드의 데이터 전송 능력을 감소시킨다. 또한, 두개의 심볼이 사용되면, 데이터 피일드의 위치의 할당과 데이터 피일드로부터 정보를 복원하는 부수 능력에 문제점을 야기시킨다. 후자의 시스템에 있어서, 분리 위치 및 배향 마아킹(marking)은 단지 제한된 데이터 전송 능력의 데이터 인코딩 선형 마아킹을 갖는 데이터 트랙의 대향 단부에 이용된다.
전술한 시스템들은 일반적으로 데이터 어레이와 위치 및 배향 심볼을 반영한 광도의 변화에 대응하는 영상신호 출력을 발생할 수 있는 광학 센서로 주사된다. 이러한 시스템의 영상 출력은, 디지탈화된 후에, 소정의 비트 시퀀스에 매칭될 수 있는 특정 비트 패턴을 갖는다. 그러나, 이들 시스템은 먼저 영상을 확인하고 둘째로 그것의 배향을 결정하기 위한 두개의 분리된 심볼을 필요로 하는 단점을 갖는다. 또한, 위치 및 배향 심볼 양자를 나타내는 소정의 비트 시퀀스로 광학 센서의 디지탈화된 신호 출력을 매칭해야 하는 공정은, 종래 기술의 라벨 포착 시스템이 비가요성 특성화의 포착 타게트 신호레벨을 제공하기 때문에, 더욱 에러 판독을 발생하기 쉽다.
미합중극 특허 제3,553,438호는 일련의 동심원(同心圓)을 포함하는 중앙에 위치된 포착 타게트를 갖는 원형 데이터 어레이에 대해서 기재하고 있다. 포착 타게트는 광학 센서에 의해 원형 라벨을 획득하고 그것의 기하학적 중심 그리하여 원형 데이터 어레이의 기하학적 중심을 결정하는 수단을 제공한다. 이것은 포착 타게트의 중심점 구조를 나타내는 펄스 패턴을 식별하도록 동작하는 논리회로를 통해 이루어진다. 그러나, 바아코우드에 대해, 상기 데이터 어레이는 단지 제한된 데이터 용량을 가지며 상기 시스템은 제2원형 스캐닝 공정을 필요로 한다. 그러한 제한된 데이터 용량의 시스템에 대한 두개의 선형 및 원형 주사의 사용은 종래 바아코우드에 대한 데이터 용량의 약간의 이득을 위한 시스템에 바람직하지 못한 복잡성을 야기시킨다.
데이터 어레이의 데이터 전송능력을 증가시키기 위해, 미합중국 특허 제4,488,679호에 기재된 바와 같은 다수의 고밀도 채색된 점들을 적용한 코우드들이 개발되었었다. 그러나, 미합중국 특허 제4,488,679호에 기술된 형의 시스템들은, 고속 콘베이어 벨트상에 수송되는 패케이지상에서 신속하게 이동하는 데이터 어레이는 전혀 기록 및 디코우딩할 수 없는, 수동식 광학 스캐너의 사용을 필요로 한다. 유사하게, 미합중국 특허 제4,634,850호에 기술된 바와 같이 미세한 데이터 인코딩 점들을 적용한 고밀도 코우딩 시스템은 특별한 수송수단을 필요로 하고, 그리하여 데이터 어레이가 콘베이어 벨트상에 수송되는 패케이지로 알 수 있는 바와 같이 단순히 임의의 배향이라기 보다 특정 방향으로 이동된다. 그리하여, 코우딩된 라벨은, 라벨상에 인코딩된 정보를 적당히 디코우딩하기 위해 라벨 이송수단과 결합된 선형 스캐너를 이용하여, 한 트랙씩 판독되어야 한다. 또한, 이 특허에 있어서, 센서에 대해 카드의 위치는 판독가능하도록 매우 신중하게 제어되어야 한다.
또한, 바아코우드 시스템을 제조하는 기술에 있어서 매우 미소한 바아들을 스캐닝하는 광학적 물제점들을 극복하기 위해 다수의 색들이 이용되어 왔다. 예를 들어 교번하는 흑색, 회색 및 백색 바아를 사용함에 의해, 데이터 어레이에 데이터를 인코딩하도록 둘 이상의 광학 특성을 이용하는 바아코우드는 미합중국 특허 제4,443,694호에 기술되어 있다. 그러나, 기술된 형의 시스템은, 비록 더 빠른 바아코우드 시스템의 개선점에도 불구하고, 여기에 기술된 본 발명의 소형화 및 데이터밀도를 달성하기란 어렵다.
전술한 종래의 광학 코우딩 시스템들의 결점을 고려하여, 본 발명의 주목적은 새롭고 개선된 소형 고정보-밀도의 광학적으로 판독가능한 라벨을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 라벨 면적의 평방인치당 약 100개의 에러방지 영문자로 인코딩될 수 있는 새롭고 개선된 광학적으로 판독가능한 라벨을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 라벨이 고속 콘베이어 시스템상에서 이송되는 패케이지 또는 유사한 물품에 부착될때, 패케이지의 배향이나 광학적으로 판독가능한 라벨이 부착된 상기 패케이지의 높이의 변화성에 관계없이, 광학 센서에 의해 판독될 수 있는 새롭고 개선된 소형 고-정보-밀도의 광학적으로 판독가능한 라벨을 제공하는 것이다.
본 발명의 부수 목적은 라벨이 비록 경사지거나 비틀리거나 휘거나 부분적으로 지워지거나 또는 부분적으로 찢어졌을지라도, 신뢰성있게 디코우딩될 수 있도록 광학적으로 판독가능한 라벨 및 디코우딩 시스템 조합을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 고속으로 광학 센서밑을 통과하는 라벨의 위치를 결정하고, 고도의 데이터 집적도를 갖는 상기 라벨을 디코우딩하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 인코딩된 정보의 집적도를 보장하기 위하여 따로따로 에러방지되는 체계적으로 분류된 메시지들을 발생토록 하여 인코딩되는 정보를 보다 높고 보다 낮은 우선순위 메시지들로 분할함으로써 소형의 고-정보-밀도의 개선된 광학적으로 판독가능한 라벨을 인코딩하는 개선된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 방법은 오독출 또는 오정보를 복원하고 고 우선순위 인코딩된 메시지에 우선하도록 에러 정정 능력을 포함하는 소형의 고밀도 개선된 광학적으로 판독가능한 라벨을 인코딩 및 디코우딩하는 개선된 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 비교적 저렴한 논리회로를 갖는, 종래의 프린팅수단 및 디코딩에 의해 저렴하게 광학적으로 판독가능한 라벨을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 이점들은 본 발명의 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 소정의 2차원 패턴으로 접하거나, 부분적으로 접하거나 또는 접하지 않게 배열되고 적어도 두개의 상이한 광학 특성을 갖는 다수의 정보-인코딩 다각형의 소정의 2차원 데이터 어레이를 포함하는 비트형으로 인코딩된 데이터를 기억시키기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨들을 인코딩하고 디코우딩하기 위한 방법 및 장치를 포함한다.
본 발명의 광학 판독가능한 라벨은 다각형의 소정의 2차원 기하학적 어레이를 포함하고 그런 다각형의 기하학적 중심은 소정의 2차원 어레이의 교차축의 정점에 놓이며, 상기 다각형은 적어도 두개의 상이한 광학적 특성중 하나를 가진다. 그러한 광학적으로 판독가능한 라벨들의 다각형들은 규칙적이거나 불규칙적인 다각형들일 수 있고, 광학적으로 판독가능한 라벨들상의 다각형의 아차원 어레이는 라벨의 평면에 둘 이상의 둥(等)-또는 부등(不等)-각도로 이격된 축들을 가질 수 있다.
광학적으로 판독가능한 라벨들은 전체적으로 접하거나, 부분적으로 접하거나 또는 접하지 않는 다각형의 형상으로 프린팅될 수 있다. 후자의 두가지 형상은 본래 인접 다각형들 사이의 광학적으로 판독가능한 라벨상에서 다수의 갈라진 틈의 공간을 정의한다. 그러한 갈라진 틈의 공간은 다각형의 둘 이상의 광학 특성과 동일하거나 다른 광학 특성을 가질 수 있다. 5이상의 변을 갖는 접한 다각형의 이차원 어레이는 본 발명의 광학적으로 판독가능한 라벨 형상들로서 사용가능하다. 또한, 규칙적이거나 불규칙한 그리고 부분적으로 접하거나 접하지 않는 3이상의 변들을 갖는 다각형들의 이차원 어레이는, 그러한 어레이들의 소정 축상에서 미리 배열될때, 본 발명의 방법에 따라 인코딩되고 디코우딩될 수 있다.
기하학적 다각형 셀들의 전술한 변화와, 그러한 다각형 셀들의 배열과, 다각형 셀들의 그러한 배열에 의해 형성된 광학적으로 판독가능한 라벨들의 기하학적 도형들외에, 본 발명의 광학적으로 판독가능한 라벨은 선택적으로, 특히 다이나믹 라벨 판독 시스템에서 첨부된 물품들상의 광학적으로 판독가능한 라벨들의 위치설정에 도움이 되도록 일련의 동심링을 포함하는 포착 타게트를 포함한다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 데이터 어레이의 기하학적 중심을 정의하는 기하학적 중심을 갖는 중앙에 위치된 포착 타게트를 구비하는, 약 1평방인치의 일반적으로 정사각형 어레이를 포함한다. 포착 타게트는 광학 센서로 포착 타게트의 기하학적 중심을 통과하는 선형 주사선을 가로질러 주사될때, 쉽게 인지가능한 영상 신호를 발생시킬 수 있는 광학 특성을 갖는 각종 기하학적 형태중의 어느 하나일 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 포착 타게트는 선형으로 주사될때 주기적인 영상신호를 가져오는 대비 반사율을 갖는 다수의 동심링들이다. 데이터 어레이를 위치설정하고 디코우딩하는 방법의 일부로서, 아날로그 필터수단을 사용함에 의해, 광학 센서에 의해 발생된 신호는 소정의 주파수와 직접 비교되고, 그리하여 기판에 첨부된 데이터 어레이의 위치의 순차 결정 및 주파수의 신속하고 정밀한 정합(matching)을 하게 한다. 그리고 나서, 정보-인코딩 라벨을 나타내는 광학 센서로부터의 아날로그 전기신호 출력이 디지탈화되고 디코우딩된다. 아날로그 대역 필터링(filtering) 스텝을 이용함으로써 정보-인코딩 라벨을 디코우딩할 필요없이 라벨 포착이 일어나게 한다. 포착 타게트의 중심을 위치설정함에 의해, 데이터 어레이상의 기준점이 결정할 수 있다. 만일 포착 타게트의 중심이 라벨의 중심에 위치된다면, 데이터 어레이와 포착 타게트의 중심의 동시 결정이 달성될 수 있다. 라벨상의 포착 타게트의 중심 위치설정은, 필요하지는 않으나, 본 발명의 실시에 바람직하다.
본 발명의 광학적으로 판독가능한 데이터 어레이는 육각형들이 흑색과 백색 및 회색과 같은 세가지 반사특성을 이용하여 인코딩될 때, 약 1평방인치의 면적에 100 또는 수백 이상의 에러방지된 영문자들을 인코딩할 수 있다. 주어진 광학 분석능을 갖는 센서를 위해, 본 발명의 시스템은 바아코우드 시스템으로 가능한 것보다 훨씬 더 농후한 정보 팩킹(packing) 용량을 가능케 한다. 예를 들어, 만일 고 분석능 광학 센서가 본 발명의 시스템과 함께 사용되는 경우, 수백의 영문자들이 평방인치에 인코딩될 수 있다. 택일적으로, 평방인치당 100개의 문자들이 본 발명의 시스템을 갖는 비교적 저 분석능 센서로 쉽게 검출될 수 있다.
본 발명의 광학적으로 판독가능한 라벨들은 둘 이상의 소수의 대비광학 특성을 이용하여 데이터밀도를 변화시켜서 제조될 수 있다. 본 발명의 시스템에 있어서 포착 타게트의 포함 및 더 큰 데이터밀도는, 바아코우드 판독시스템과 비교할 때, 인코딩된 메시지를 판독하도록 더욱 정교한 디코우딩 연산방식의 추가와 더욱더 복잡해진 주사장치를 필요로 한다.
본 발명에 있어서, 데이터 인코딩은 이전 비트 스트림(stream)으로부터 다수의 비트들을, 비록 인코딩이 하나의 육각형씩을 기본으로 하여 택일적으로 이루어질 수 있을지라도 적어도 두 광학 특성중의 하나를 각각 갖는, 인접 육각형들의 클러스터에 인코딩함에 의해 이루어질 수 있다. 디지탈 비트 스트림은 수동으로 입력되거나 또는 그렇지 않으면 이진 비트 스트림으로 변화된 데이터를 기초로 하여 컴퓨터에 의해 발생되고, 미리 기록된 디지탈 비트 스트림으로 제공된다. 인코딩될 데이터는 다른 광학 특성들을 갖는 육각형들 사이에 전이(transition) 수를 증가시키도록 데이터 어레이의 소정의 기하학적 영역내에서 소정의 시퀀스로 비트-맵(map)된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 인코딩될 메시지들은, 데이터 어레이의 다른 기하학적 영역내에 따로따로 맵되는, 고(高) 및 저(低) 우선순위 메시지들로 분할된다. 고 우선순위 메시지는 얼룩, 찢어짐, 주름 및 데이터 어레이에 대한 다른 형의 손상에 의해 야기된 주사 에러로 인하여 고 우선순의 메시지를 뒤지게 할 가능성을 감소하기 위하여 저 우선순위 메시지 영역에 선택적으로 겹칠 수 있다. 고 우선순위 메시지는 데이터 어레이의 주변 영역에 더욱 발생하기 쉬운 손상으로부터 메시지를 보호하기 위하여, 양호한 실시예에 내포된 포착 타게트 근처의, 데이터 어레이의 중앙영역에 인코딩된다. 에러정정(error 訂正) 능력은 바람직하게는 메시지를 디코우딩할때 매우 높은 데이터 집적도를 보장하도록, 본 발명의 커다란 정보-전송 용량을 이용하여, 데이터 어레이에 적용된다.
본 발명을 실시함에 있어서, 비록 택일적으로 프린팅 공정이 본 발명의 사상을 벗어남이 없이 사용될지라도, 다른 광학 특성의 육각형들을 갖는 라벨을 프린트하기에 충분한 밀도의 화소(畵素) 그리드가 이용된다. 화소 그리드는 라벨이 프린트될때 각 육각형들의 광학 특성들이 설정되어 그것들이 나중에 각개의 육각형들의 인코딩에 의해 지정된 데이터를 복원하도록 디코우딩되도록 비트-맵된다. 이런 형의 프린팅 공정은 당 기술분야에서 잘 알려져 있으며, 표준 프린터들 및 비트 맵핑 기술은 본 발명에 의해 필요한 광학 특성들을 갖는 육각형을 프린팅하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 데이터 어레이를 형성하는 다각형, 바람직하게는 육각형의 비트-맵핑된 어레이의 인코딩된 데이터를 검색하기 위한 새롭고 개선된 방법을 제공하는 것이다. 인코딩된 라벨들은 소정의 발광영역을 통과되고 전자적으로 동작되는 광학 센서의 수단에 의해 광학적으로 주사되고, 또는 수동조작하는 스캐너는 라벨들 위를 통과된다. 광학 센서는, 광학 센서의 각개의 화소들에 의해 기록된 바와 같이, 라벨의 영역의 각개의 반사특성의 강도에 해당하는 아날로그 전기신호인 출력을 발생한다. 아날로그 필터에 의해, 광학 센서의 아날로그 신호는 먼저 그것이 데이터 어레이상에 존재하면 소정의 포착 타게트의 것에 대응하는 소정의 주파수값과 비교된다. 일단 양호한 정합이 발견되면, 라벨이 포착되고, 포착 타게트의 중심이 결정되어, 그럼으로써 또한 데이터 어레이상의 기준점을 결정한다. 아날로그 신호는 동시에 아날로그-디지탈 변환기의 수단에 의해 접하는 것을 근거로 하여 디지탈화되고, 영상 버퍼에 기억된다. 전체의 라벨을 나타내는 기억된 디지탈화된 데이터는 디코우딩 공정에서 더욱더 유효하다.
기억된 프로그램 논리회로에 의해, 디지탈 데이터는 다른 광학 특성을 갖는 육각형의 인터페이스의 맵으로 변환된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 이것은 제1화소를 둘러싸고 있는 소정의 화소그룹과 각 화소에서 광학 센서에 의해 기록된 반사특성들의 강도의 표준편차를 연산함에 의해 이루어진다. 그러므로 높은 표준편차는 대비 육각형의 인터페이스에서의 전이면적에 해당된다.
상기 육각형의 배향, 방향 및 공간을 결정하는 필터링 프로그램을 내포하는 추가 데이터 변환은 디지탈 데이터상에서 실행된다. 본 방법의 일반적인 스텝들은 다음과 같다 :
[1] 디지탈화된 화상의 비선형 변환된 변형을 필터링하는 스텝과;
[2] 바람직하게는(제2도에 예시된 바와 같이) 화상의 세 축들을 위치시키고 축이 라벨의 두 변에 평행하다는 것을 결정하여 라벨의 배향을 결정하는 스텝과;
[3] 각 육각형의 중심을 알아내고, 각 중심에서 회색 레벨을 결정하는 스텝과;
[4] 회색레벨을 비트 스트림으로 변환하는 스텝과;
[5] 선택적으로, 에러정정을 그 비트 스트림에 가하는 스텝과;
[6] 선택적으로, 비트 스트림을 소정의 문자 세트로 변환하는 스텝.
비록 본 발명의 방법이 둘 이상의 광학 특성을 갖는 육각형에 적용되는 것으로 기술되었다고 할지라도, 상기 방법, 특히, 라벨의 뒤틀림과 찢어짐등(等)에 대한 광학 화상을 조정하는 스텝은 다른 형의 라벨들과 다른 다각형 셀들에 적용될 수 있다는 것을 알아야 한다.
본 발명의 다른 목적과 적용 범위는 발명의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 단지 예시로써 주어지고, 당 기술분야에서 숙련된 자들에세 명백한 바와 같이 본 발명의 사상을 벗어남이 없이 변화 및 변형예의 범위를 한정한 것으로 구성되는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다.
라벨
어레이와 소정의 시퀀스로 벌집 패턴으로 배열된 접하는 육각형이나 셀들의 대비색들에 의해 정보를 인코딩하는 능력은 전기 광학 센서에 의해 라벨상에 기억된 정보를 복원되게 한다. 인접 다각형들의 기하학적 중심이 육각형이나 다른 소정의 어레이의 정점들에 놓인 상태로 배열된 육각형외의 다각형 셀들은 선택적으로 광학적으로 판독가능한 라벨상의 정보를 인코딩하는데 사용될 수 있다. 그러한 다각형 셀들은, 이차원 기하학적 어레이상의 소정 위치에 그들 각 중심들로 배열될때 그리고 소정 시퀀스로 인코딩될때, 다른 광학 특성들을 다수의 그러한 다각형 셀들에 할당함으로써, 전기 광학 센서에 의해 판독될 수 있고 다음에 후술된 발명의 방법에 따라 디코딩될 수 있다.
본 발명의 다각형 셀들은, 광학적으로 판독가능한 라벨상에 소정의 이차원 패턴으로 배열된, 폐점선으로 형성된 정보 인코딩 유닛들이다. 다양한 다각형 형상을 적용한 라벨 형상과 육각형이나 직사각형이나 정사각형 어레이들과 같은 기하학적 도형을 변화시킨 어레이들은 본 발명의 실시에 사용가능하다. 인접 다각형 셀들은 본 발명의 광학적으로 판독가능한 라벨상에서 전체적으로 접하거나 부분적으로 접하거나 접하지 않을 수 있다.
접하는 다각형들을 인접 다각형들의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓이고, 그러한 다각형들의 경계가 아무런 갈라진 틈의 공간이 없이 바로 인접하는 다각형들의 경계들과 접하는 상태로 배열된 다각형들이다. 부분적으로 접하는 다각형들은 인접 다각형들의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓이고, 다각형들이 다른 주위의 다각형들로부터 그들 각각의 경계들을 따라 다소 분리되어, 광학적으로 판독가능한 라벨상의 상기 다각형 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간이 띄엄띄엄 배치되도록 배열된 다각형들이다. 접하지 않은 다각형들은 인접 다각형의 기하학적 중심들이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓이고, 각개의 다각형과 상기 다각형 주위의 다각형들의 경계들 사이에 아무런 접촉이 없는 상태로 배열된 각개의 다각형들이다. 또한, 인접 다각형들의 중심의 위치된 소정의 이차원 그리드 또는 어레이들과 다각형 셀들은 형상이 부동 간격의 축을 가져서 불규칙적이거나, 등간격의 축을 가져서 규칙적일 수 있다. 그러한 이차원 어레이 축들은 있다면 다각형 셀들의 대칭축들과 무관할 수 있다.
본 발명의 라벨에 사용된 바와 같이, 육각형들은 라벨상에 정보를 인코딩하기 위한 어떤 주요 이점들을 나타낸다. 그들 이점들은 다음과 같다 :
[1] 주어진 광학 분석능을 위해, 육각형들은 다른 육각형들 보다 더 조밀하게 팩킹(packing)될 수 있다. 예를들어, 주어진 분석능으로, 정사각형들의 코너들은 분석하기란 더욱 어렵고, 그리하여 달리 불필요한 광한 분석능이 판독 정사각형에 필요하게 된다. 원들은 광학 특성을 공간들에 할당하는 필요성 때문에, 인접 원들 사이의 공간이 소모되고 라벨 화상의 프로세싱 및 프린팅을 복잡하게 하는 것을 제외하고 광학 분석능에 최적이다. 육각형들은 원이나 팔각형과 정사각형 및 삼각형등(等)을 포함하는 다른 다각형들에 비해 정보의 최적 팩킹을 하게 한다. 정사각형 및 삼각형들은 그것들이 갖는 예리한 코너들로 인하여 문제점들이 있다. 원들 및 팔각형들은 인접 원들이나 팔각형들 사이의 쓸모없는 공간으로 인하여 문제점들이 있다.
[2] 접하는 육각형들의 그리드는 세개의 축을 갖는다. 정사각형이나 직사각형 형상의 라벨을 사용함에 의해 육각형의 주축은 라벨의 변에 대한 그것의 소정 관계로 위치될 수 있다. 육각형 그리드의 주축의 이 위치설정은 그것의 주축에 대한 관계에 의해 육각형에 인코딩된 데이터의 판독을 용이하게 한다.
여기에 사용된 바와 같이, 라벨은 패케이지나 물품, 그리고 콘테이너나 광학적으로 판독가능한 정보가 본 발명에 따라 인쇄된 다름 물체의 외부 표면에 부착되는, 적당한 접착성 배면을 갖는, 디스크리트(discrete)유닛을 포함한다.
여기에 사용된 바와 같이, 광학적으로-판독가능한 데이터 어레이 또는 데이터 어레이는 육각형들이나 다른 다각형 셀들의 서로에 대한 각개의 광학 특성과 공간 관계에 의해 데이터의 무리가 검색가능 형태로 인코딩되도록 둘 이상의 광학 특성을 갖는 접하는 육각형이나 다른 다각형 셀의 패턴을 의미한다. 이 복원가능 정보를 내포하도록 인쇄된 육각형이나 다각형들은, 라벨이 정보를 인코딩하는 방식때문에, 정보-인코딩된 육각형이나 다각형으로서 언급된다.
최적 판독 및 최대 정보 기억밀도를 위해 최대 수의 육각형 대 육각형 인터페이스를 갖는 접하는 육각형의 패턴은 벌집 패턴으로 언급된다.
데이터 어레이의 각개의 육각형 또는 셀을 프린팅하는데 이용된 대비 반사특성은 본 발명의 사상내에서 크게 변할 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 프린팅은 열(thermal) 프린팅이 사용될때와 같이, 광학 특성을 변화시키거나, 기판상에 소정의 광학 특성을 갖는 재료를 첨부하는 것을 의미한다. 또한, 프린팅은 기판의 일부분에 소정의 광학 특성을 갖는 재료를 첨부하는 것을 생략하는 것을 포함하며, 여기서 기판 그 자체는 별개의 광학 특성을 갖는다. 예를 들어, 육각형 셀들을 흑색 및 백색으로 프린팅함에 있어, 만일 기판이 백색이라면, 사실상 흑색 셀들만 프린팅되어야 한다. 그리하여, 여기에 사용된 바와 같이, 백색 육각형 셀들은 또한 프린트 또는 프린팅된이라는 용어의 정의내에 있다.
여기에 사용된 바와 같이, 광학 특성은 다른 매체들에 프린팅된 셀들의 광흡수, 반사 및/또는 굴절특성을 의미한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서의 경우와 같이 셀들이 흑색(고농도 흑색 잉크)과 회색(흑색의 반색조) 및 백색(백색 기판상에 프린팅하지 않음)으로 인쇄된 경우, 본 발명은 세가지 광학 특성을 갖는 것으로 언급된다.
여기에 사용된 바와 같이, 제1도를 참조하여 보면, 다수의 동심링 또는 동심링(10)들은 둘 이상의 동심링(12)을 의미하며, 그 중 하나는 최소반경 r로 정의된 원형 영역(15)의 내부 영역이다.
제2도는 본 발명의 이론에 따른 전기광학적으로 주사가능한 라벨의 일부를 예시하고 있다. 제2도에 보인 바와 같이, 라벨은 벌집 패턴으로 형성된 다수의 인접 프린팅된 육각형 셀들을 포함한다. 각 육각형은 도면부호 20으로 나타내고, 6개의 등변(22)으로 구성한다. 육각형의 내각(內角) a들도 또한 동일하며, 각각은 120도이다. 예시된 실시예에서, 육각형은 기다란 수직축(y-y)과 수평축(x-x)을 갖는다. 육각형(20)의 x-x 치수는 규칙적인 육각형의 기하학적 도형으로 인해 육각형(20)의 y-y 치수보다 다소 더 작다.
약 1×1의 치수를 갖는 라벨(30)을 이용하는, 제3도에 도시된 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, [라벨의 중심이 다수의 동심링들로 구성된 포착 타게트(35)에 의해 점유된다는 사실을 고려하여] 약 888개의 육각형 또는 셀(20)들이 있다. 이들 접하는 육각형(20)은 자연적으로 가상선(假想線)(31)으로 정의된 수평 행 R과 가상선(33)으로 정의된 수직열 C를 형성한다. 상기 실시예에서, 1인치×1인치 라벨은 총 33개의 수평행 R 및 30개의 수직열 C의 육각형(20)을 갖는다. 각 육각형은 약 0.8mm의 직경을 갖는다. 접하는 육각형들의 기하학적 팩킹으로 인하여, 벌집 패턴의 육각형들을 한정하는 정사각형 주변길이내에서 열 C보다 더 많은 행 R이 있다.
제2도에 예시된 육각형을 이용하여, 상기 육각형들은 엇갈리고 중첩된 수직 열들로 정렬되어 있고, 교번수직으로 이격된 육각형들이 동직선 y-y축을 갖는다는 것을 알 수 있다. 이격된 육각형(20)의 y-y축은 중간의 변위된 육각형의 외부 수직변(22)과 정렬하여 있다. 육각형(20)의 y-y축은 제3도에 나태낸 바와 같이, 라벨의 두 수직 경계(32 및 34)들과 평행하다. 수평 행 R은 육각형(20)의 중점에서 x-x축을 통해 측정된다.
하기에서 보다 더 상세히 기술되는 바와 같이, 육각형(20)들은 둘 이상의 광학 특성, 예를 들어 대비색으로 육각형(20)을 프린팅하는 프린팅공정에 의해 형성된다. 그들 색들은, 백색(25)과 흑색(26) 그리고 또한 선택적으로 바람직하게는 비록 다른 대비색들이 이용될 수 있을지라도, 제3도에 예시된 바와 같이 회색(27)을 이용할 수 있다. 제2도에서 보시는 바와 같이 백색(25)과 흑색(26) 같은 단지 두가지 대비색만을 사용하는 것이 가능하다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 제3도에 예시된 바와 같이 백색(25)과 흑색(26) 및 회색(27)의 세가지 대비색들이 이용될 수 있다. 백색과 흑색 및 회색의 특정 색조들은 전기 광학 센서에 의한 식별을 용이하게 하기 위해 최적 대비를 달성하도록 선택된다.
회색 레벨은 그것의 광학 특성이 라벨을 만드는데 사용된 백색과 흑색의 광학 특성 사이에서 거의 동일하게 되도록 선택된다.
제3도의 라벨(30)은 바람직한 실시예에 있어서, 1평방인치의 면적을 갖는 디스크리트 라벨을 사용함에 의해 형성될 수 있고, 또는 만일 받아들일 수 있는 바탕색이 이용된다면(바람직하게는 백색), 라벨은 디스크리트 라벨을 필요로 하지 않고 패케이지 표면상에 직접 프린팅될 수 있다. 대비색들중 하나에 대한 조절된 광학 특성 배경을 갖는 중요성과, 라벨 바탕의 색이 더욱 용이하게 조절되기 때문에, 디스크리트 라벨을 사용하는 것이 바람직하다.
라벨의 측변에 관하여 라벨상에 프린팅된 육각형들의 정렬은 후술하는 바와 같이 다음에 라벨의 주축을 결정하는데 중요하다. 라벨은 제3도에 도시된 바와 같이 벌집 패턴으로 형성된 육각형의 y-y축이 라벨의 수직 측변(32 및 34)들과 평행하도록 프린트된다.
육각형 어레이를 판독함에 있어서, 각 육각형들에 내포된 정보를 디코우딩하기 위해, 인접 육각형들 사이에 뚜렷한 색대비를 갖는 것이 중요하다. 후술되는 이유들 때문에, 육각형들을 인코딩하는데 필요한 주사장치 및 소프트웨어가 더 간단해진다. 그러나, 또한 더 작은 광학 특성은 라벨의 데이터밀도를 감소시킨다. 라벨상에 기억될 수 있는 디코우딩된 정보량(量)과 다수의 광학 특성 라벨들을 주사하는 비용 사이의 절충에 있어서, 인코딩된 육각형들을 세 광학 특성, 즉 흑색과 회색 및 백색으로 프린팅하는 것이 바람직하다는 것을 알았다. 만일 기판이나 라벨이 양호한 백색바탕을 가진다면, 백색 육각형들은 잉크가 없이 발생될 수 있고, 흑색 및 회색 육각형들만이 사실상 프린팅되는데 필요하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 회색 육각형 셀들은 셀을 흑색잉크로 프린팅함으로써 발생되지만, 돗트 매트릭스(dot matrix) 프린터의 화소 그리드의 모든 제5화소만이 여기에 기술된 실시예에서와 같이 프린팅된다. 이것은 당 기술분야에서 잘 알려진 방식으로 중간조(half-tonning) 알고리즘의 사용에 의해 이루어진다. 이것은 프린트가 주어진 회색 육각형을 한정하도록 화소의 소정 부분을 프린팅하게 하는데 반하여, 흑색 육각형은 그 육각형을 한정하는 모든 화소를 프린팅하는 것이 필요하다. 바람직한 실시예의 라벨을 프린팅하는데 사용된 특정 중간조 알고리즘은 소오스 코우드 리스팅에 내포된다.
흑색 육각형 셀들은 표준 흑색잉크로 프린팅함에 의해 형성될 수 있다. 후술되는 바와 같이, 디코우딩 공정의 주사해석 소프트웨어는 흑색과 회색 및 백색 반사율 가운데서 전체 결정을 하고, 그리하여 정밀한 색선명도는 필요하지 않다. 한편, 만일 흑색과 백색 및 회색 이외의 색들이 사용되거나, 만일 여러 회색 색조가 사용되어, 4 또는 5가지의 색상 데이터 어레이를 발생하도록 한다면, 잉크색조의 대비는 여러 색들 가운데 측정가능한 광학 특성차들을 확실하게 하도록 훨씬 더 신중하게 조절되어야 한다. 흑색잉크의 사용은 육각형 어레이들의 세가지의 광학 특성 벌집 어레이를 발생시키는데 가장 간단하고 용이한 방안이며, 본 발명의 바람직한 실시예이다.
바람직한 실시예의 라벨의 정사각형 형상과 육각형 셀들의 특성때문에, 벌집의 에지(edge)들은 불완전한 육각형(56)들을 내포하고, 제3도에 나타난 바와 같이 이들 불완전한 육각형들은 어떤 유효한 정보를 전달하는데 사용되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 또한 라벨은 포착 타게트를 내포한다. 제3도에 나타난 포착 타게트(35)는(흑색 및 백색으로 도시된) 다수의 대비색의 동심링들을 포함한다. 흑색링은 각각 42, 46 및 48로 나타내고, 백색링은 각각 44, 50 및 52로 나타낸다. 타게트는 바람직하게 라벨의 기하학적 중심에 위치되어, 라벨의 주위가 찢어지거나 더럽혀지거나 손상된 경우에, 그것을 전체적으로 또는 부분적으로 손상되거나 쉽게 파손되지 않게 한다. 또한, 라벨 타게트가 식별되기 전에, 라벨로부터의 데이터를 기억시키는데 필요한(후술되는) 화상 버퍼의 크기는 포착 타게트가 라벨 중앙에 있을때 최소화된다.
포착 타게트들에 사용된 동심링의 수는 변할 수 있으나, 6개의 동심링(42,44,46,48,50 및 52) 및 그것들의 합성 인터페이스는 그것들이 백색으로부터 흑색으로 그리고 백색 등으로 변함으로써 편리하고 바람직하다는 것을 알았다.
패턴 상관기술은 상기 동심링들이 판독될 패턴으로 예상되도록 연산된 패턴을 정합하는데 사용된다. 정합이 일어날때 상기 포착 타게트는 하기에서 상세히 기술되는 바와 같이 위치되었다. 본 발명의 바람직한 실시예와 관련하여 발생되고 이용된 특정 필터는 화일명(find name) FIND.C.으로 제10도에 나타낸다.
포착 타게트는 25%인 영역을 제공하도록 데이터 어레이보다 더 작은 전체 직경이며, 바람직하게는 데이터 어레이의 영역의 약 7%이다. 바람직하게 상기 포착 타게트는 라벨상에서 점유하는 영역이 인코딩된 정보를 전달할 수 없으므로, 가능한 작은 크기로 된다. 바람직한 실시예에 있어서, 인쇄된 링들의 직경은 외부 링(52)의 외부 경계가 약 7.45밀리미터이도록 선택된다. 그리하여, 제3도에서, 포착 타게트(35)의 영역은 1평방인치 라벨(30)의 표면적의 약 7%를 점유한다. 이와 같이 하여, 만족스런 포착 타게트(35)는 포착 타게트를 에워싸는 육각형 어레이에 인코딩될 수 있는 정보량이 부당하게 방해되는 일없이 1평방인치 라벨(30)상에 인쇄될 수 있다. 라벨(55)의 외부 주위에 불완전한 육각형들을 갖는 경우와 같이, 포착 타게트(56)의 외부 경계와 접하는 일부의 육각형들은 정보를 인코딩하는데 이용되지 않는다. 각 링의 폭은 분석능을 용이하게 하도록 육각형의 변에서 변까지(제1도에서 X-X축) 치수와 대략 동일하게 하는 것이 바람직하다. 6개의 링은 편리하다. 이것은 라벨상의 스퓨리어스(spurrious) 마크와 콘베이어 벨트상의 이외의 마크들과 같은, 라벨상이 아닌 다른 스퓨리어스 마크로부터 가능한 최소의 착오판독으로 최소 라벨영역에 링의 위치선정을 용이하게 하는 적당한 수이다.
포착 타게트는 동심링 이외의 형상을 취할 수 있다. 예를 들어, 정사각형이나 나선형 또는 육각형은 포착 타게트를 통한 선형 부분이, 전기 광학 센서에 의해 감지되고, 적당한 필터에 의해 측정되기 쉬운, 규칙적이고 소정의 그리고 식별가능한 색변이를 발생하는한, 동심형상을 대비하는 전이를 발생하기 위해 사용할 수 있다. 비록 나선형이 나선형의 크기 및 반경에 따른 동심원의 집합이 아니라고 할지라도, 동심원의 근접한 접근은 달성될 수 있다. 부분들이 동심링들의 중심을 통해 임의의 방향으로 취해질때 그것들의 중심을 통해 주사에 의해 발생된 신호가 동일한 주파수를 가지기 때문에, 동심링의 타겟은 바람직하다. 이것은 디지탈 신호가 해석될때 비록 본 발명의 방법이 정확성을 증가시키기 위해 이차원 디지탈 검색을 택일적으로 또는 순차로 사용할지라도, 스캐너의 아날로그 또는 디지탈 출력의 일차원 검색으로 포착 타게트의 위치설정의 식별을 가능케 하고 하기에서 더욱 상세히 기술되는 바와 같이 중심의 식별을 더욱더 간단하게 한다.
여기에 사용된 바와 같이, 동심링은 반원의 형태인 부분 링과, 완전한 링, 180도와 360도 사이를 점유하는 동심링의 섹터(sector)와 동심링에 가까운 동심 나선을 에워싼 것을 의미한다.
각 육각형이 바람직한 실시예에서 세가지 상이한 광학 특성으로 인코딩될 수 있기 때문에, 1.585비트의 정보는 각 육각형(log23)에 인코딩된다. 명백하게, 만일 3보다 더 작거나 더 큰 광학 특성들이 사용된다면, 각 육각형에 인코딩된 비트수는 비례하여 변한다.
인코딩 알고리즘은 후술되는 이차원 클럭 복원공정을 용이하게 하기 위하여, 최대 데이터밀도에의 근접을 달성하고 셀-대-셀 광학 특성 변이의 수를 증가시키도록 구성된다.
제4도는, 본 발명에 바람직한 실시예에서 이용된 기본 인코딩 유닛인, 9개의 육각형 셀(60)의 3셀×3셀 클러스터를 예시하고 있다. 이것은 바람직한 인코딩 방안이나, 필수적은 아니다. 다른 인코딩 유닛들은 본 발명의 범위안에서 실행가능하다. 뒤에 더욱 상세하게 기술되는 바와 같이, 육각형 셀(60)의 3셀×3셀 클러스터는 클러스터가 전체 9개의 육각형들을 포함하는 경우, 13비트의 정보를 인코딩하도록 맵핑되고 또는 클러스터가 사용불가능한 육각형을 가짐에 의해 불완전한 경우, 13비트 미만의 정보를 인코딩하도록 맵핑된다. 약 888개의 육각형과 라벨면적의 약 7%를 점유하는 포착 타게트를 포함하는 데이터 어레이를 갖는 1평방인치 라벨에 있어서, 약 1292개의 비트정보가 인코딩될 수 있다.
각 클러스터를 인코딩함에 있어서, 제4도에 도시된 바와 같이, 각 클러스터(60)에서의 외부, 바닥 육각형(62 및 64)은 그것들의 각 광학 특성들에 한정되어, 그것들이 언제나 중간 및 접하는 육각형(66)과 다르도록 결정된다. 그리하여, 육각형당 1비트만이 육각형(62 및 64)에 인코딩될 수 있다. 이와 같이 하여, 나머지 7개의 육각형에 11비트를 인코딩함에 의해 클러스터(60)에 13비트의 정보를 인코딩하는 것이 가능하다. 7개의 육각형을 맵핑하는 것이 이용되는 것보다 더 가능한 조합을 제공하기 때문에(즉, 37=2187 조합대 211=2048 조합), 몇몇 조합들은 예를 들어, 모든 흑색, 모든 회색, 모든 백색 또는 실질적으로 모든 흑색, 회색 또는 백색 조합은 거절된다. 육각형(66)에 비해 육각형(62 및 64)의 대비색을 필요로 하는 이유는 후술되는 클럭 복원 스텝과 선택적 정상화 처리스텝에 필요한 변이들을 확실하게 하고, 후술되는 바와 같이 데이터 어레이의 수평 정렬을 결정하는데 도움을 주는 것이다. 인코딩 클러스터가 7 또는 8개의 육각형을 가진 경우에, 7개의 사용가능한 육각형은 11비트로 인코딩되고, 8번째의 육각형은 유효하다면 1비트로 인코딩된다. 모든 다른 부분 클러스터에 대해 3비트가 모든 육각형의 쌍에 인코딩되고, 하기에서 상세히 기술하는 바와 같이, 각 나머지 단일 육각형에 1비트가 인코딩된다.
그러므로, 상기 라벨은 비교적 저렴하고, 용이하게 프린트되는 라벨에 초고밀도로 정보를 인코딩하기 위하여(적당한 주사장치 및 해석 소프트웨어의 수단에 의해) 특히 효율적이고, 판독이 용이한 라벨로 구성한다는 것을 알게 된다. 기록된 바와 같이, 바람직한 실시예는 라벨의 전체 표면적의 약 7%를 나타내는 포착 타게트를 갖는, 1평방인치 라벨에 33행×30열의 팩킹된 육각형을 사용한다. 실시에 있어서, 13비트의 정보는 9개의 육각형의 클러스터로부터 얻어지고, 그리하여 1.44비트의 데이터가 셀마다 유도된다. 이것은, 모든 37개의 패턴이 사용되지 않기 때문에, 인코딩 알고리즘의 다른 구속으로 인하여 육각형당 이론적인 1.585비트보다 적다. 그리고 몇몇 최소 광학적으로 바람직한 셀-대-셀 변이가 제거된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서는, 후술되는 이유때문에, 라벨에서 복원가능한 실제정보량이 디코우딩 공정에서 고도의 데이터 집적도를 위해 감속되도록, 일정한 에러방지량을 라벨의 인코딩에 적용하는 것이 바람직하다.
당 기술분야에서 숙련된 자에 의해 쉽게 인식될 수 있는 바와 같이, 육각형 셀을 사용하는 전술한 라벨 실시예의 논술은 다른 육각형 셀을 사용하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 직접 적용할 수 있다. 공지된 육각형의 광학 특성의 프린팅 방법은 흑색,백색, 회색(중간조를 통해) 이은 다른 어느색이든지간에 다른 육각형 셀들의 광학 특성의 프린팅에 동일하게 적용한다. 데이터밀도에 관한 유사한 구속 및 이점들은 흑색 및 백색과 선택적으로 회색 광학 특성들이 다각형 셀들을 프린팅하는데 이용될때, 육각형이외의 다른 다각형 셀들로 프린팅된 라벨에 적용된다. 육각형을 포함하는 라벨들과 같이, 다른 다각형 인코딩 셀로 프린팅된 라벨은 흑색 및 백색으로 얻어진 최대 대비때문에 단지 두 광학 특성만이 특히, 흑색과 백색으로 다각형 셀들에 정보를 인코딩하는데 이용될때 복잡하지 않은 주사장치로 판독될 수 있다.
육각형을 포함하는 라벨에 대해 기술된 정보 인코딩 과정 및 알고리즘은 다른 다각형 셀로 프린팅된 라벨에 직접 적용 가능하다. 육각형을 포함하는 라벨과 유사하게, 광학적으로 판독가능한 라벨의 경계에 나타나거나, 일련의 동심링을 포함하는 포착 타게트에 의해 부분삭제로부터 오는 불완전 다각형 셀들은 정보를 인코딩하는데 사용되지 않는다.
벌집 패턴은 제11도에 도시된 바와 같이, 접하게 배열된 육각형(30)의 어레이, 육각형 그리드나 육각형 어레이(312)의 정점(311A)에 놓여 있는 기하학적 중심(311)을 포함한다. 규칙적인 육각형, 즉 6개의 동일한 변과 6개의 동일한 내각을 갖는 육각형은, 60도로 따로따로 간격진 세개의 등간격 축(A1, A2 및 A3)을 갖는 형상으로 또한 규칙적인 육각형 어레이를 형성한다.
예를 들어, 육각형이 두개의 평행한 변(321,322)들을 따라 뻗어 있는 경우와 같이, 만일 라벨의 육각형(320)이 불규칙적이거나 대칭적이라면, 인접 육각형들의 기하학적 중심(325)은 제12도에 도시된 바와 같이, 불규칙적인 육각형 어레이(327)를 나타낸다. 이러한 불규칙적인 육각형 어레이는 또한 세 축(A1, A2 및 A3)들을 가지나, 세 축들은 등간격으로 되어 있지 않으며, 즉 세 축들은 모두 60도로 떨어져 있지 않다.
비록 제12도의 육각형 어레이가 본래 규칙적이 아닐지라도, 그것은 소정 간격의 축을 갖는 이차원 기하학적 그리드 또는 어레이이다. 그리하여, 육각형 어레이의 교차축의 정점들에 위치된 기하학적 중심들의 위치설정 및 스페이싱(spacing)들도 또한 설정된다. 그리고 나서 육각형 어레이의 기하학은 후술되는 디코우딩 공정에 이용된다. 특히, 광학 센서에 의해 감지된 화상에 대응하는 변환된 디지탈 데이터상에 실행된, 필터링 스텝은, 설정된 라벨 기하학을 반영하도록 조절되어, 감지된 라벨의 디지탈 표시가 원 그리드를 정밀하게 재구성하는데 사용될 수 있다. 또한 재구성 공정은 육각형 그리드로부터 착오 점들을 제공한다. 광학 특성 변이가 유사한 광학 특성의 다각형들 사이에서 발생하지 않기 때문에 착오 그리드 점이 발생한다.
제12도에 나타낸 형의 불규칙한 육각형 그리드로, 광학 판독가능한 라벨의 주축을 식별하는 공정 스텝의 퓨리에 변환스텝후에 이루어진 디코우딩 공정의 제7도의 스텝(3)(e)의 주축결정 스텝을 조절하는 것이 바람직하다. 라벨의 주축은 다른 두 축들상에서 보다 다른 스페이싱에 이 축을 따라 놓인 다각형들의 기하학적 중심을 갖는다.
상술한 바와 같은 육각형 셀을 내포하는 양호한 실시예에 근접하는 본 발명의 라벨 형상은 임의의 다각형 셀들을 사용하는 것이 가능하다. 제13도는 대략 육각형과 닮았으나, 육각형이라기보다 20개의 변으로 된 다각형들인 다각형 셀(330)을 이용하는 라벨 형상을 예시하고 있다. 20개보다 더 많거나 더 적은 변들을 갖는 유사하게 구성된 다각형들도 또한 프린팅될 수 있다. 다각형(330)들은 가상적으로 접하는 육각형 셀(331)들과 달리 부분적으로 접한다.
제13도 라벨 실시예의 갈라진 틈새의 공간(332)들은 인코딩된 다각형들과 다른 광학 특성으로 프린팅되거나 되지 않는다. 갈라진 틈의 공간들은 인코딩된 정보를 전달하지 않으며, 그러므로 그것들의 존재는 주어진 광학 분석능 및 성능 수준 때문에 더 낮은 데이터밀도를 가져온다. 또한, 만일 다각형들 사이에 분산된 갈라진 틈의 공간들이 인접 다각형들과 다른 광학 특성이라면, 다각형들의 광학 특성들 사이의 더 많은 변이와 갈라진 틈의 공간은 광학 센서에 의해 감지될 수 있고 그리하여 더 높은 클럭신호 에너지가 하기에서 상세히 기술되는 디코우딩 공정내의 변환 영역에서 발생한다.
제13도는 라벨의 다각형들이 3개의 등간격진 축들을 갖는 육각형 그리드상에 배열되기 때문에, 다각형 셀(330)들의 기하학적 중심(333)들은 육각형 어레이(335)의 정점에 놓인다. 다각형들의 중심의 스페이싱과 위치와 공간 배향이 설정되고, 디코우딩 공정의 변환 영역에서 검출될 수 있다.
제13도 라벨은 실질적으로 육각형 형태의 다각형들을 이용하고 있다. 그것들이 육각형에 매우 근사하기 때문에, 광학 센서는 적당한 분석능으로 육각형들과 같이 그것들을 판독할 수 있었다. 그러나, 다각형(330)들의 기하학적 중심(333)은 육각형 어레이(335)의 세개의 등간격진 축(A1, A2 및 A3)들의 정점에 놓인다.
제14도는 전체적으로 접하도록 배열된[제13도에서의 다각형(330)에] 유사한 형의 다각형(340)을 예시하고 있다. 이들 다각형(340)은 제13도에서와 같이 가상적 육각형(341)에 의해 근사할 수 있으나, 갈라진 틈의 공간(제13도의 332)이 실제다각형들 사이에서 전혀 발견되지 않는다. 이러한 접하는 배열은 디코우딩 공정을 간이화하는데 바람직하나, 발명의 실시에 있어서 의무적은 아니다. 다각형(340)들은 육각형 어레이(345)의 정점에 놓인 그것들의 각 기하학적 중심(342)과 함께 도시된다. 다시, 제13도에서의 다각형(330)에 관해, 다각형(34)들은 실질적으로 대략 육각형의 형태이고, 보통의 광학 분석능에서 육각형으로 보인다.
제15도는 인치당 200화소를 프린팅하는 돗트 매트릭스 프린터로 프린팅된 경우에 나타난 바와 같은 라벨의 확대도이다. 제15도의 다각형(36)은 프린터의 화소밀도 때문에 그러한 돗트 매트릭스 프린터로 육각형 대신에 실제로 프린팅된 기하학적 형상을 예시하고 있다. 더 큰 화소밀도들을 갖는 프린터는 제15도상에 도시된 다각형(360)보다 더 근사한 육각형을 생기게 한다. 그리하여, 다각형(제14도의 340 및 제15도의 360)은 육각형 셀들을 내포하는 라벨들에 대한 프린팅 공정의, 임의의 프린터의 본래의 제한으로 인한, 결과의 형상들이거나, 실질적으로 첫번째 예에서의 육각형의 형태로 그러한 육각형들을 프린팅하는 신중한 노력으로부터 온다. 실질적으로 육각형의 형상의 그러한 다각형들의 형상은 그것들이 실제감각에서 접하는 육각형 인코딩 셀들에 상당하는 것으로서 가능하도록 한다.
제3도의 경우에서와 같이, 제15도의 광학적으로 판독가능한 라벨도 또한 일련의 동심링(371∼376)으로 구성하는 포착 타게트(370)을 포함한다. 제3도의 라벨상의 육각형들과 같이, 제15도의 실질적으로 육각형 형태의 다각형(360)들을 각각 가상선(361과 362와 363 및 364)들에 의해 경계지어진 바와 같이 열 C과 행 R으로 배열되어 있다. 또한, 제3도의 육각형의 경우에서와 같이, 제15도의 다각형들은 등간격진 축(A1, A2, 및 A3)에 의해 정의된 바와 같이 육각형 어레이의 정점에 놓인 그것들의 각개의 기하학적 중심을 가지고 있다. 그리하여, 제15도에 도시된 형상의 라벨들은 후술되는 공정에 따라 쉽게 인코딩되고 디코우딩된다.
만일 정사각형이나 직사각형 어레이등을 사용하는 바와 같은 다른 선택적인 라벨 기하학이 적용된다면, 조절은 후술되는 이차원 복원 공정에서 이루어진다. 설정된 어레이의 다른 기하학은 이차원 클럭 복원 공정의 필터링 스텝에서 이용된 필터에서 변화가 이루어지는 것을 필요로 한다. 상기 필터들은 화상영역에서 센서에 의해 판독된 다각형들의 광학 특성에 해당하는 변환된 디지탈 데이터상에서 동작한다. 그러한 필터링 계획에 대한 조작 조정은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 용이하게 이루어질 수 있다. 설정된 이차원 어레이가 간격이 같지 않은 축을 갖거나, 형상이 불규칙적인 경우에, 광학적으로 감지된 화상을 나타내는 디지탈 데이터의 퓨리에 변환을 실행하기 이전에 라벨의 주축을 식별하는 것이 바람직하다. 이것은 다각형들의 기하학적 중심이 축들을 따라 등간격이 아니기 때문이다.
접하지 않게 배열된 다각형들도 또한 본 발명에 따른 광학적으로 판독가능한 라벨을 제조하는데 이용될 수 있다. 제16도는 그것들의 각 기하학적 중심(422)이 세개의 등간격진 축(A1, A2, 및 A3)에 의해 형성된 육각형 어레이의 정점에 놓인 상태로 접하지 않게 배열된 정사각형(420)들의 육각형 어레이를 예시하고 있다. 그 형상이 다각형(420)들상에 중첩될 수 있는 가상 육각형(421)들의 그리드로부터 육각형을 기초로 한 형상이고, 그리하여 갈라진 틈의 공간(425)들을 형성한다는 것은 명백하다.
제16도에 도시된 정사각형(420)과 유사한 어레이들은 직사각형들을 사용하여 구성될 수 있다. 제17도는 인접 사각형들의 기하학적 중심들이 교착축(A1, A2, 및 A3)들에 의해 형성된 육각형 어레이의 정점들에 놓인 상태로 다수의 직사각형(430)들을 예시하고 있다. 다시, 육각형 배열의 구상화는 접하지 않는 직사각형(430)들에 중첩된 제17도에서의 가상 육각형(431)들에 의해 도움이 되고, 그리하여 직사각형(430)들 사이의 갈라진 틈의 공간(435)들을 발생시킨다. 제18도는 유사하게 세개의 등간격진 축(A1, A2, 및 A3)들을 따라 놓인 인접 오각형(440)들의 기하학적 중심(442)들을 갖는 오각형(440)을 포함하는 접하지 않게 배열된 라벨을 예시하고 있다. 접하지 않는 오각형들의 기하학 도형은 가상 육각형(441)들과 오각형(440)들을 중첩시킴에 의해 더 용이하게 가시화되고, 그리하여 오각형(440)들 사이의 갈라진 공간(445)들을 형성한다.
육각형 어레이의 축(A1, A2, 및 A3)들이 등간격으로 되어 있으나, 다각형 형상 자신들의 대칭 축들에 대응하지 않는, 택일적인 육각형 어레이들이 구성될 수 있다. 그 대신에, 인접 육각형들의 기하학적 중심은 어레이의 교차 축들의 정점에 놓여 있다. 그러한 배열은 축(A1, A2, 및 A3)들을 따라 놓여 있는 인접 직사각형(450)의 기하학적 중심(451)들을 갖는 일련의 접하는 직사각형(450)을 포함하는 것을 제19도에 예시되어 있다.
더 높은 계수의 다각형들은 소정의 이차원 그리드상에 유사하게 배열된다. 제20도는 팔각형(460)들 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간(461)들을 한정하는 일련의 부분적으로 접하게 배열된 팔각형(460)들을 도시하고 있다. 인접 팔각형(460)들의 중심(462)들은 교차 축(A1과 A2)들의 정점들에 위치되어 있고, 그리하여 본 발명의 실시에 사용될 수 있는 팔각형(460)들의 어레이를 형성한다. 갈라진 틈의 공간(461)은 팔각형(460)에 사용되는 것과 다른 광학 특성으로 프린팅될 수 있다. 그러나, 이것은 디코우딩 공정에서 가장 중요한 것이 축(A1과 A2)들에 의해 형성된 육각형 어레이상의 소정의 위치에 놓인 팔각형(460)들의 중심에서의 광학 특성의 위치, 배향 및 밀도이기 때문에, 본 발명이 실시예에 있어서 강제적이 아니다.
비록 라벨의 바람직한 실시예가 발표되고 기술되었다 할지라도, 라벨의 많은 변형예들이 본 발명의 사상이나 범위를 벗어남이 없이 가능하다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 상기 라벨은 1평방인치일 필요는 없다. 1평방인치는 과도하게 커다란 크기의 라벨을 가져오지 않고, 거기에 적용된 고도의 에러방지를 갖는 정보의 100개의 영문자들이 바람직한 데이터밀도를 달성하도록 적당한 라벨크기로서 선택될 수 있다. 그러한 라벨들의 프린팅과 수송 및 취급에 관련된 종이 및 다른 비용을 감소시키기 위하여, 1평방인치의 라벨을 갖는 것이 바람직하다. 유사한 크기의 종래의 바아코우드 라벨들은 방사상으로 감소된 데이터밀도를 가졌었다. 육각형들을 정의하는데 4 또는 5 이상의 광학 특성이나 색들을 사용하는 것을 실질적으로 더 많은 정보가 설정된 크기의 육각형들의 주어진 공간으로 팩킹되게 하지만, 그 결과 정보를 복원할 수 있게 하기 위해 필요한 주사 시스템의 감도 및 소프트웨어의 복잡성을 증가시킨다. 그리하여, 실제적인 목적을 위하여, 세가지 광학 특성인, 흑색, 회색 및 백색, 광학 특성들의 인코딩 시스템이 매우 바람직하다. 또한, 육각형 및 포착 타게트의 크기는 본 발명의 사상 및 범위내에서 광범위하게 변화될 수 있다.
비록 육각형들의 클러스터링이 3셀×3셀 클러스터들로 기술되었다고 할지라도, 다른 패턴의 클러스터들이 사용되거나, 클러스터링이 완전히 생략될 수 있고, 인코딩 알고리즘이 특히 각개의 육각형 패턴으로 지향된다. 또한, 에러 정정에 대립되는 바와 같은 메시지전용 인코딩 정보의 상대량도 또한 본 발명의 사상 및 범위내의 광범위한 한정내에서 변화될 수 있다.
라벨 인코딩
바람직한 라벨 실시예에 적용된 바와 같은 본 발명의 인코딩 공정이 아래에 설명된다. 바람직한 실시예가 발표되고 많은 조합들, 변형예 및 교환들이 본 발명의 범위내에서 실행가능하다는 것이 이해된다.
상기 공정은 라벨상에 인코딩되도록 소망의 설정된 데이터 열들로부터 시작될 수 있다. 양호한 실시예에 있어서, 상기 라벨은 운송용 라벨이며, 데이터는 고순위 메시지와 저순위 메시지로 식별되는 두 분야로 나누어진다. 그러나, 본 발명은 두가지의 다른 우선순위의 레벨 또는 메시지에 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 많은 우선순위 레벨 및 메시지들은 셀들의 수 및 주어진 크기의 라벨의 양적 한정내에서 발생될 수 있다.
예를 들어, 상기 라벨이 수송용 라벨로서 의도된 경우에 고순위 메시지는 예정된 패케이지, 소포 또는 문서의 수령인의 우편번호를 나타내는 아홉문자를 구성할 수 있다. 9개의 아라비아 숫자는, 비록 여러 개인들과 회수들이 5자리수의 우편번호를 가지고 있다 할지라도, 9자리수의 우편번호가 증가하는 회수와 함께 사용되고 있기 때문에 언급된다. 그러므로, 전달용 패케이지를 취급함에 있어서, 정보의 가장 중요한 부분은 우편번호이다. 이것은 패케이지의 일반적인 목적지를 결정하며, 각종 스캐닝 및 패케이지 제어시스템이 콘베이어 시스템등에서 트럭과 항공기에 관한 적당한 목적지로 패케이지를 지향하게 하는데 사용되게 한다. 저순위 메시지는, 예들 들어, 예정된 패케이지의 목적지의 우편번호를 포함하여 명칭과, 수송 주소 뿐만 아니라 청구서 정보를 포함할 수 있다.
고순위 메시지 및 저순위 메시지를 발생하는 이유는 특별한 에러 정정으로 고순위 메시지를 보호하고, 라벨이 손상되거나 파손되기 쉽지 않은, 라벨의 더욱 중앙부에 고순위 메시지가 위치(인코딩)되게 하고, 고순위 메시지가 선택적으로 파손된다 하더라도, 고순위 메시지가 저순위 메시지로부터 검색될 수 있는 높은 가능성이 있도록 하는 것이다. 고순위 메시지를 중앙부에 위치시킴에 의해, 어떤 목적으로 고순위 메시지를 디코우딩하는 것이 필요할 수 있고, 그리하여 라벨의 일부가 처리될 필요가 있고, 처리시간의 속도를 높이게 한다. 이것은, 예를 들어, 소포가 콘베이어상에 있고, 몇몇 콘베이어 경로들의 소포가 처리 공정에서 취해지는 것을 제어하도록 우편번호만이 결정될 필요가 있을 때 일어난다.
저순위 메시지는 그것이 저순위이기 때문에 라벨상에 두번 나타나지 않는다. 그러나, 후술하는 바와 같이, 양(兩) 고순위 및 저순위 메시지는 양 메시지들이 정확하게 검색되는 가능성을 최대화하기 위해 각종 에러 방지 코우드와 정정능력을 포함한다.
인코딩된 정보켄의 부분으로서의 에러방지 문자를 사용하는 것은 본 발명의 양호한 실시예에 있어서 적당한 기억 프로그램 및 컴퓨터와 함께 후술하는 바와 같이, 디코우딩 공정중에 시스템이 에러를 정정하게 할 수 있게 한다. 에러 방지 코우드의 사용은 당 기술분야에서 잘 알려져 있으며 당 기술분야에서 숙련된 자의 이해범위내에 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 라벨을 형성하는 오퍼레이터는 후술되는 바와 같이, 설계된 적당한 컴퓨터 단자에 대이터를 수동으로 입력하여, 라벨의 육각형에 적당히 인코딩된 고순위 및 저순위 메시지를 갖는 라벨을 프린팅하도록 프린터를 작동시키게 한다. 고순위 및 저순위 메시지를 형성되는 것이 본 발명에서 필수적은 아니나, 그것은 인코딩될 가장 중요한 데이터가 검색될 가능성을 최대화하기 위해 바람직하다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 라벨은 또는 두개의 교번하는 대비색의 다수의 동심링들을 포함하는 중앙에 위치된 포착 타게트와 함께 프린팅되고, 상기 색들은 바람직하게 각개의 육각형을 프린팅하는데 이용되는 두가지 색들이며, 가장 바람직하게는 최대 대비를 확실하게 하도록 흑색과 백색이다.
이 데이터를 수동으로 입력하는 오퍼레이터는, 조작된 컴퓨터에서, 메시지의 문자들을 나타내고, 고순위 및 저순위 메시지와 각각의 상대 위치를 지정하도록 피일드에 의해 적당히 인코딩된 이진 비트 스트림을 발생시키기 위하여, 상기 입력 메시지의 각 문자를 인코우드하고, 적절한 필드 표시기를 사용한다. 이 동작은 제9도상에서 110으로 가리켜진 화일명 TEXTIN.C의 프로그램에 의해 실행된다. 필요한 특징을 갖는 컴퓨터는(16-MHz 클럭 및 인텔 80387 매스 코 프로세서 칩을 갖는) 콤팩크 데스크프로 386(Compaq Deskpro 386)일 수 있다.
택일적으로, 상기 공정은 예를 들어 기억매체로부터 수신되거나 그렇지 않으면 발생되기 때문에, 이진 비트 스트림에 이미 내포된 인코딩될 정보로 시작된다. 그러므로, 인코딩될 메시지는 이진 비트 스트림으로서 시작하는 형으로 존재할 수 있다.
일단 이진 비트 스트림이 발생되거나, 에러방지 스트림이 아래에서 충분히 논의되는 스텝에 의해 발생되면, 비트 스트림은 본 발명의 육각형 벌집모양의 인코딩을 위해 설정된 맵핑 패턴을 따라 맵핑되어야 한다. 제5도는 33행 및 30열의 육각형을 내포하는 그리드나 벌집에 정렬된 3셀×3셀 클러스터의 각개의 육각형 셀들을 도시하는 클러스터 맵이다. 각 행은 번호가 매겨지고, 각 열도 번호가 매겨진다. 행은 1에서 33까지의 범위로 번호가 매겨지고, 열들은 1에서 30까지의 범위로 번호가 매겨진다. 영역 맵의 상부면 및 우측면을 따라 그리드의 기하학적 중심내에 지정된 일정한 육각형들은 X들로 지정된다는 것을 알 수 있다. 이것은 이들 육각형들이 비트-맵핑된 정보를 내포하고 있지 않다는 것을 가리킨다. 이것은 외부의 X들이 라벨의 에지에서의 부분 육각형들을 나타내기 때문이며, 그리하여 각각에 대한 이들 행들의 각각이 하나 더 적은 육각형을 가진다. X들로 가리켜진 내부 육각형들은 포착 타게트로 점유된 공간 또는 포착 타게트의 주변둘레의 불완전 육각형들을 나타내며, 그리하여 X들로 나타낸 이들 내부 육각형들이 비트-맵핑되지 않는다. X들로 식별되지 않는 모든 육각형들은 정보를 기록할 수 있다. 양호한 실시예에 따라, 이들 각 공간은 흑색(B), 백색(W)이나 회색(G) 육각형으로 점유된다. 상술한 바와 같이, 비록 각종 클러스터링 및 맵핑기술이 사용될 수 있을지라도, 본 발명의 적용은 특정 비트의 정보를 정의하는데 각각 3개의 육각형의 3행의 9개의 클러스터를 사용하고, 또한 상술한 바와 같이 13비트의 정보는 각각의 그러한 9-육각형 클러스터에 바람직하게 인코딩된다.
33행 및 30열의 접하는 육각형을 포함하는 데이터 어레이에 있어서, 각각이 3셀×3셀 배열의 접하는 육각형들을 내포하는 11행×10열의 육각형 클러스터의 그리드가 형성되고, 제5도와 관련하여 구상화될 수 있다. 그러나 11클러스터×10클러스터 그리드내의 3셀×3셀 클러스터의 매(每) 행은 육각형의 기하학적 팩킹 때문에 7 또는 8개의 육각형의 클러스터를 내포하고, 그 번호는 행마다 교체한다. 그리하여, 8개의 육각형을 내포하는 6개의 클러스터와 7개의 육각형들을 내포하는 5개의 클러스터들은 상기 배열로부터 온다. 또한, 중앙에 위치된 포착 타게트는 추가로 불완전 클러스터들을 발생한다. 그리하여 제5도는 접하는 육각형의 33행×30열 데이터 어레이에서 비트 정보로 인코딩하는데 유효한 육각형들의 사용가능한 클러스터들의 그래픽도를 제공한다.
제4도를 참조하여 보면, 9개의 사용가능한 육각형들을 갖는 클러스터들은 다음 알고리즘을 이용하여 인코딩 된다 :
11비트의 정보를 취하고 그것들을 a,b,c,d,e,f 및 h로 식별된 7개의 육각형을 세트로 맵핑한다.
육각형(g 및 i)는 그것들의 각각이 육각형(h)와 다르다는 것을 확실하게 하는 바와 같이 각각 1비트를 나타내는데 사용된다.
13비트의 정보가 9개의 접하는 육각형들의 완전한 3셀×3셀 클러스터로 인코딩된다.
7또는 8개의 사용가능한 육각형들의 부분 클러스터들에 대해 :
11비트의 정보를 취하고 그것들을 첫번째 7개의 사용가능한 육각형들을 세트로 맵핑한다.
유효하다면, 여덟번째 육각형이 1비트를 나타내는데 사용된다.
모든 다른 부분 셀들에 대해 :
세 비트의 정보를 가능한 많은 쌍의 육각형으로 맵핑한다.
임의의 나머지 단일 육각형은 1비트를 나타내는데 사용된다.
7개의 육각형들을 맵핑하는 것이 11비트보다 더 많은 조합을 제공하기 때문에(적, 37=2183 대 211=2048), 몇몇 육각형들의 조합은 제거될 필요가 있다. 제거된 조합들은 가장 적은 변이수를 제공하는 것들이 되도록 선택한다. 이것을 구현하기 위해, 색인표가 제5도에 따른 클러스터를 맵핑하기 위하여 발생된다. 이들 색인표들의 발생 및 사용은 숙련된 프로그래머의 능력내에 달려 있다. 제9도를 참조하여 보면, 색인표를 발생하는 프로그램 BINHEX.LUT(132) 및 HEXBIN.LUT(134)는 MK HEX LUT(130)과 식별된다.
이 비트할당 조직을 사용함으로써 1292비트의 정보가 접하는 육각형의 33행×33열 데이터 어레이로 인코딩되게 한다.
고순위 정보와 저순위 정보가 클러스터 맵을 통해 위치되는 순서는 다음에 따라 설정된다 :
(a) 고순위 메시지의 크기와;
(b) 저순위 메시지의 크기; 및
(c) 보호되는 장소에 고순위 메시지의 최적 위치설정.
제5도에 예시된 바와 같은 클러스터 맵을 주형으로 이용하여, 기억매체에 내포된 디지탈 데이터를 오퍼레이팅하는 기억된 맵핑 프로그램 MKMAPS.C(140)은 하기에 상세히 기술되는 바와 같이, 클러스터 맵 전체를 통해 - 양 고순위 메시지 및 저순위 메시지 - 정보를 분포하는 방법을 설정하게 한다. 상기 맵핑 프로그램은 제9도에서의 MKMAPS.C(140)으로서 나타내어진다.
에러의 가능성을 최소화하고, 에러 정정을 할 수 있도록 하기 위해, 본 발명의 실시예는 바람직하게 광범위한 에러방지 및 정정능력을 포함한다. 예를 들어, 라벨 영역의 약 7%를 점유하는 포착 타게트와 33행×33열의 육각형들을 갖는 1평방인치의 육각형 어레이의 인코딩될 수 있는 1,292비트의 정보를 갖는 양호한 실시예에 있어서, 수송 코우드를 나타내는 영문자를 9-자리수 우편번호에 하나 추가하여 인코딩하기 위하여 36개의 고순위 메시지 정보를 이용하는 것이 바람직하다. 이 실시예에서, 또한 고순위 메시지에 120개의 체크 비트를 사용하는 것이 바람직하다. 이것은 의도된 에러정정 능력을 양에 의해 결정된다. 유사하게, 예시의 실시예에서, 560비트의 저순위 메시지가 포함되고; 이것은 저순위 메시지에 병합된 40비트의 고순위 메시지를 포함한다. 상기 실시예에서, 576개의 저순위 체크 비트는 저순위 메시지의 복원을 용이하게 하고 안전성을 유지하기 위해 부가된다. 상기 실시예는 저순위 메시지에 반하여 고순위 메시지의 복원을 유지하고 가능케 하기 위해 훨씬 더 많은 풍부한 체크 비트의 사용을 예시한다. 전술한 정보는 당지 예시적인 것이며, 본 발명의 특정 용도에 따라 고순위 메시지가 더 길거나 더 짧을 수 있고, 저순위 메시지가 더 길거나 더 짧을 수 있으며, 체크 비트의 수도 더 크거나 더 작을 수 있다는 것을 이해해야 한다.
체계적 코우드는 특정 메시지 시퀀스를 취하고, 메시지 시퀀스에 명백한 에러 체크 시퀀스를 부가한다. 비-체계적 코우드는 특정 메시지 시퀀스를 취하고, 메시지가 더이상 명백하지 않으나, 물론 복원가능하도록 메시지 시퀀스와 에러 체크 시퀀스를 병합한다. 에러방지를 위해 체계적이거나 비-체계적 코우딩을 사용하는 것은 본 발명의 범위내에 있다. 후술되는 것은 체계적 코우드이다.
여기에 정의된 바와 같이, 에러 검출 부호들을 사이에 삽입하는 스텝은 체계적 및/또는 비-체계적 코우딩 시스템을 포함한다.
예를 들어, 비시에이치(BCH) 코우드, 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 코우드 및 해밍(Hamming) 코우드와 같은 각종 체계적 선형 순회 에러방지 코우드는 당 기술분야에서 공지되어 있다. 바람직한 실시예에서, 리드-솔로몬 코우드는 고순위와 저순위 메시지들의 집적도를 보호하기 위하여 분리하여 채용된다. 리드-솔로몬 코우드는 멀티-비트 문자들이 에러 체킹될때, 매우 효율적이며 가장 유용하다. 리드-솔로몬 코우드들은 잘 알려져 있으며, 비록 다른 에러 정정코우드가 발명에서 이용될 수 있을지라도 이것이 양호한 실시예를 간단화 한다는 것을 이해해야 한다. 리드-솔로몬 및 다른 코우딩 시스템은 예를들어, 1983년, 리차드 이. 브라후트(Rechard E.Blahut), 에디슨 웨슬리(Addison Wesley)의 에러 제어 코우드의 이론 및 실시(Theory and Practice of Error Control Codes)의 174 및 175페이지에 논술되어 있다.
예로서, 몇몇 리드-솔로몬 코우드에 대한 관련 정보가 아래에 발표된다. 리드-솔로몬 코우드의 특정 문자들은 다음 변수들에 의해 특정된다 :
m=각 부호에서의 비트수
n=블록에서의 부호들의 수(=2m-1)
k=메시지 부호들의 수(메시지 비트수=km)
t=부호수에서의 정정 능력=(n-k)/2
9개의 디지트 우편번호 및 식별용 단일 영문자는 후술되는 실시예에서 에러보호없이 36비트를 필요로 한다. 다음 변수들을 갖는 리드-솔로몬 코우드는 고순위 메시지를 위해 선택된다.
m=6(6비트 부호)
n=26-1=63
t=10
그러므로, k=n-2t=43
단지 여섯 6-비트 부호들만이 36-비트 메시지를 나타내는데 필요로 하기 때문에, 나머지 37개의 부호(43-6)들은 인코우더와 디코우더 사이에 내포되는 패딩(padding) 부호들이며, 라벨상에 기억될 필요는 없다. 그리하여, 고순위 메시지를 위해 라벨상에 필요한 전체 비트수는 (62-37)×6 또는 156비트이다.
이 에러 코우딩 체계는 사용된 비트의 38.5%가 되는 최대 60(10×6)비트 에러까지 정정할 수 있다. 내포된 커다란 수의 패딩 부호들로 인해, 이 리드-솔로몬 인코딩의 커다란 에러검출 능력은 고순위 메시지가 착오하여 판독되는 것을 극히 불가능하게 한다.
저순위 메시지는 상이한 변수들을 갖는 리드-솔로몬 에러방지 코우드로 인코딩된다. 즉 :
m=8(8비트 부호)
n=28-1=225
t=36
k=n-2t=183
본 발명에 따른 라벨상에 인코딩하는데 유효한 1292비트들이 있기 때문에, 총 1136비트(1292-156 고순위 메시지 및 체크 비트)들은 저순위 메시지에 대한 인코딩 및 체크 비트로 이용가능하다. 그리하여, 나머지 904비트(255×8-1136)들은 패딩 비트에 포함되어야 한다. 이것은 저순위 메시지의 정보용 560비트(183×8-904)와 576 체크 비트들을 공급한다.
또한, 고순위 메시지의 복원을 보다 확실하게 하기 위하여, 그것은 저순위 메시지에 포함된다. 저순위 메시지에 적용된 리드-솔로몬 에러방지 코우드는 추가로 86개의 6-비트 영문자의 인코딩을 하게 하고, 약 25.4%의 최대 에러 정정능력을 갖는다.
전술한 리드-솔로몬 에러방지 인코딩을 이용하여, 예시의 라벨상에 유효한 총 1292 정보 비트수는 다음과 같이 분해된다 :
36 고순위 정보 비트
120 고순위 체크 비트
560 (저순위 메시지에 병합된 고순위 메시지의 40비트를 포함하는) 저순위 정보 비트
576 저순위 체크 비트
정보를 유지하기 위한 적당한 체크 비트를 포함하는, 데이터 비트 스트림은, 제5도의 클러스터 맵상의 각 육각형에 할당된다. 다양한 분배 패턴들이 이용될 수 있다는 것을 알게 되고, 그리하여 주요 결정 기준이 다음과 같다는 것을 인지한다 :
[1] (데이터 어레이상에 존재한다면) 고순위 메시지의 안전한 위치설정이 포착 타게트에 가까워지고;
[2] 판독이 일어날때, 재조립하기가 상당히 용이한 패턴을 발생한다.
예시의 실시예에 적용된 특정 에러 코우딩 프로그램은 제9도에서의 ERRCODE＞C에 내포되어 있다.
리드-솔로몬 코우드들에 대한 인코딩은 생성원 매트릭스를 갖는 메시지 코우드 벡터의 증배를 필요로 한다. 매트릭스 증배는 갈로이스 피일드(Galois field) 연산법을 사용하여 이루어진다. 피일드의 임의의 두 요소들의 부가는 두 요소 사이에 익스클루시브 오어(or) 연산을 실행함으로써 얻어진다. 갈로이스 피일드에서 로그(log) 연산을 통해 증배가 실행된다. 로그 및 역로그(antilog)는 기본 다항식들, 특히 고순위 메시지용 : 1＋X6, 그리고 저순위 메시지용; 1＋X2＋X3＋X4＋X8으로부터 발생된 색인표를 사용함에 의해 얻어진다. 제9도를 참조하여 보면, 보조 프로그램 GF.C(126)는 갈로이스 피일드 연산법에 필요한 색인표를 발생시킨다. 보조 프로그램 GF.C는 제9도에 나타난다. 색인표는 인코딩 및 디코우딩중 사용을 위해 화일 GF.LUT에 기억되고 연산된다. 리드-솔로몬 코우드를 위한 생성원 다항식 g(x)은 다음 방정식에 의해 결정된다 :
g(x)=(x＋a)(x＋a2)………(x＋a2t)
여기서 a는 갈로이스 피일드의 기본 요소이다.
리드-솔로몬 코우드용 생성원 매트릭스는 생성원 매트릭스의 각 행에 대한 기다란 분할을 실행함에 의해 형성된다. 생성원 매트릭스의 k번째 행은 xn-k-i를 g(x)로의 기다란 나눗셈을 실행하는 것으로부터 얻어진 나머지로 주어진다.
고순위 및 저순위 메시지에 대한 생성원 다항식 g(x)와 생성원 매트릭스의 계산은 제9도에 나타낸 보조 프로그램 MKRSLUT(125)에 따라 수행된다. 생성원 매트릭스에 대한 색인표가 발생되고 화일 RS.LUT(128)에 저장된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 육각형을 내포하고 있는 라벨은 이용이 용이하고, 값싼 표준인쇄장치로 인쇄된다. 평방인치당 300×300돗트 매트릭스 용량을 갖는 프린터는 888 육각형과 중심에 위치한 포착 타게트를 갖는 3색(흑색,회색,백색) 라벨을 프린팅하는데 만족할만한 결과를 낳게 한다. 이러한 용량의 프린터는 0.5메가비트의 메모리와 인치당 300돗트의 그래픽 분석능을 갖는 헤우레트팩카드 레이저제트 시리즈 Ⅱ이다. 밀도가 평방인치당 90,000화소인 300×300화소 그리드는 양호한 실시예의 육각형당 약 90화소를 형성시킨다. 각 화소는 흑색이나 백색의 화소를 나타내는 0 또는 1의 값으로 표시된다. 이 프린터는 흑색이나 백색 육각형의 2색 데이터 배열을 인쇄하는데 사용된다. 또한 전술한 바와 같이, 반 토닝 알고리즘이 회색 육각형을 제조하는데 사용된다면, 이러한 프린터는 흑색, 백색 및 회색 육각형의 3색 데이터 배열을 인쇄하는데 사용될 수 있다.
제9도에 참조하면, 저장된 프로그램 MKMAPS.C(140)에 의하여 제5도와 유사한 34행×30열의 색인표 REGIONS.LUT(141)이 생성되었으나 포착 타게트링에 대하여 흑색이나 백색의 선택을 설정하기 위하여 채택됐다. 개개의 육각형은 흑색, 백색 또는 회색으로 코우드화되거나 사용하지 않는다. 개별적인 색인표 HEX MAP.LUT(142)는 REGIONS.C(141)내의 특정영역에 대하여 화소 그리드상에 300×300화소, 즉 육각형당 약 90화소의 각각을 한정하는 프로그램 MKMAPS.C의 저장된 서브루틴에 의하여 생성되었다. 파인더링에 속하는 화소는 흑색이나, 백색으로 코드화 된다. 포착타게트링은 우선 각 영역행에 육각형 패턴을 생성시키고, 다음에 링을 생성시킨다. 파인더링에 의하여 부분적으로 또는 완전하게 덮혀진 영역은 REGIONS.LUT(141)에서 쓸모없게 된다. 상기의 프로그램 MKMAPS.C과 서브루틴은 제9도에서 첨부된 소오스 코우드에서 발견된다.
에러 보호 인코우드화된 비트 스트림은 소정의 시퀀스에 따라서 11×10 육각형 클러스터 배열로 맵핑된디. 제9도를 참조하면 시퀀스는 보조의 저장 프로그램인 제9도에서 보여지는 ORDER.C(150)에 의해 생성된 규칙적인 색인표 ORDER.LUT(151)에 의하여 지정된다. 제9도내에서 발견되는 저장 프로그램 PRLABEL.C(160)은 라벨에 인쇄하기에 유용한 영역에 0, 1 또는 2의 값으로 나타내는데 사용되었고, 3의 값의 영역은 불변의 상태로 남는다. 3셀×3셀의 클러스터에서 육각형 각각의 회섹 레벨은 저장 프로그램인 제9도에 나타낸 CELL CODE.C(170)와 관련하여 표시된다.
라벨의 열화가 덜한 포착 타게트의 부근에 고순위 메시지를 우선적으로 저장하는 것을 보조 지시 프로그램에 형성된다. 따라서 프로그램 LABEL.C(180)가 적용되어 레이저프린트의 입력용으로 적당한 비트 스트림을 발생시킨다. 프로그램 LABEL.C(180)는 제9도에서 볼 수 있다.
공지의 기술로서 표준 반 토닝 알고리즘이 사용되는 경우, 단지 흑색잉크만 필요하므로, 흑색, 회색 및 백색은 간단한 라벨인쇄공과정을 허용한다는 것을 알 수 있다. 다른색의 조합을 사용하는 경우(실행가능하다), 다른색으로 인쇄하는 것에 대한 필요성은 3색 흑색-회색-백색 또는 2색 흑색-백색에 비하여 그 복잡성을 증가시킨다는 것이 확실하다.
따라서 프린터의 각각의 화소가 흑색 또는 백색의 값으로 표시된 경우, 상기 라벨은 제3도에서와 같이, 인쇄되어 인코우드화된 포오맷을 생성시킬 수 있으며, 여기서 어떤 육각형 백색이며, 어떤것은 회색이고 어떤것은 흑색이며, 그리고 포착 타게트 영역, 바람직하기로는 흑색 및 백색 동심의 링이 라벨의 기하학적 중심에 형성된다.
라벨 해석 또는 디코우딩
어떻게 데이터가 라벨세어 인코우드화되고 인쇄되었는지 설명하기 위해서는, 후속 라벨 해석이나 디코우딩 공정을 설명할 필요가 있다. 팩키지 조작(또는 다른 조작이나 라벨 해독) 공정이 발생하는 효율을 증가시키기 위해서는 초의 분율의 크기인 매우 고속으로 라벨 해석기능을 수행하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.
라벨 해독 공정에서 화상을 포착하도록 하는 두가지의 기본적인 방안이 있다. 수동 정적 고정 포커스 주사기를 사용하면, 상기 라벨은 비교적 저속으로 해독될 수 있다. 또한 서어보-제어 포커싱 매카니즘을 가져 다양한 크기와 높이의 팩키지를 신속하게 이동시켜 동적 주사를 허용하는 전기 광학적 감지기는 고속작동을 성취하는데 매우 바람직하다. 후술하는 디코우딩 공정 및 장치는 고정 포커스 주사기에 관련하여 설명하였다. 정적 고정 포커스 주사기에 대하여 여기서 설명되는 통상의 용량을 갖는 상기 공정은 아래와 같이 광학 시스템에 어떤 변화를 줌으로써 동적 주사 시스템에 적용할 수 있다. 조작 팩키지가 고속인 경우, 초당 약 100인치 또는 그이상의 신속도로 이동하고, 고정 주사기 위치의 아래를 통과하는 해독할 수 있는 고속 주사 메카니즘을 갖는 것이 바람직하다. 따라서 상기 화상처리기능은 하기의 단계를 구성한다. 제7도는 상기 디코우딩 공정의 단계의 아우트라인을 제공한다.
1. 라벨의 조명
팩키지, 소포 또는 편지가 고속 콘베이어에서 운반되고 있는 경우, 조명된 면적은 매우 크며, 이는 콘베이어에 위치되는 팩키지의 크기가 매우 크고 다양할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 42인치 너비의 콘베이어 및 수 인치 너비에서 3피트 너비(유사한 높이)의 팩키지는 팩키지 취급 시스템에서 일반적이다. 따라서 1평방인치 라벨은 콘베이어의 너비를 가로지르는 어느곳에라도 위치될 수 있다. 또한 팩키지는 콘베이어 벨트의 이동축에 대하여 비스듬한 각으로 위치하기 쉽다. 소포, 팩키지, 편지등의 높이가 서로 다름으로써, 주사된 라벨이 예를 들어, 전술한 시스템이 수용될 수 있는 최대 높이 팩키지에 관하여, 콘베이어상의 1인치 이하, 또흔 콘베이어상의 36인치 이상까지 위치될 수 있도록 할 것이다. 일루미네이션 소스는 광감지기(예를 들면, 후술하는 CCD 장치)에 빛을 충분히 반사할 만큼 생성되어 광감지기가 흑색, 회색 및 백색등을 신뢰적으로 구별할 수 있도록 해야 하며, 또는 육각형의 어떤 광학 특성이라도 감지될 수 있도록 해야 한다. 동적 주사 시스템에서, LED's의 어레이는 상기 라벨의 레벨에 라벨 일루미네이션 면적, 약 10mW/cm2의 일루미네이션 레벨을 생성하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 LED's는 포커싱렌즈를 사용하지 않는 영역배열일 수 있고, 또는 실린더형 포커싱렌즈를 갖는 선배열일 수 있다. 일루미네이션의 선원(line source)을 제공하는 적당한 광학 시스템을 통과하는 레이저 광원이 본 발명에 실제로 사용될 수 있다.
적용할 광원의 선택 및 광원의 특성은 숙련자의 권한이다. 위치설정된 라벨은 최대 디멘젼에서 단지 1평방인치이며, 예를들어 초당 100인치 이상의 속도로 이동하는 42인치 너비의 벨트에 36인치 이상의 높이로 위치되기 때문에, 적당하게 상기 라벨을 일루미네이트화하여 라벨을 신속히 확인하고 위치시킬 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다.
실시예에서 적용된 고정 포커스감지기의 경우에, 약 10mW/cm2의 일루미네이션 레벨이 본 발명에서 적당했다. 이것은 형광성 광원에 의해 수반되었다.
2. 반사된 라벨영상의 광학적 감지
디코우딩 공정의 식별부에서의 제2단계는 때때로 투영면적을 전기적으로 작동되는 감지기로 감지하는 것이다. 정적 고정 포커스 주사 시스템에 대한 실시예에서 사용되는 카메라/광감지기는 원파라소닉 웨이, 세카우커스, 파라소닉사의 모델번호 WV-CD 130, 317 이스트 체스트너트 스트리트, 이스트 로체스터, 뉴욕 14445, D.O.사의 5mm 확장튜브를 포함하는 50mm fl.3-마운트 TV 렌즈로 착설된 뉴 제르세이 07094 등의 산업품질색 CCD 텔레비젼 카메라로 구성되며 나비트론틈(NAVITRONTM)의 브랜드명을 갖는다. 카메라는 100 로케드라이브, 말보로, 메사추세츠 01752, 데이타트랜스레이션사의 모델번호 DT-2803-60로 설정된 영상 포착판에 연결되었다. 광학적 감지는 전체의 레벨을 영상화시키는데 관련될 수 있으며 전술한 카메라 및 영상 포착판등의 면적감지기를 이용하는데 관련될 수 있거나 또는 전하결합소자(CCD) 칩을 내포하는 선형 배열감지기로 수반될 수 있으며, 여기서 라벨조사의 제2의 디멘젼은 팩키지(및 라벨)의 운동에 의해서 수행된다. 이러한 목적을 위한 적당한 CCD 칩은 톰슨-CSF THX 31510 CDZ, 4096 소자 고속선형 CCD 영상 감지기(톰슨-CSF, 디비젼 튜브 일렉트로닉크스, 38 뒤 바테르 B.P. 305 92102 보올로그네-빌란코르트세덱스, 프랑스)이다.
콘베이어 시스템에서 라벨 베어링 팩키지의 운동에 관련된 동적 시스템에 대하여, 감지되는 라벨과 광감지기 사이에 긴 광학적 경로를 갖는 것이 바람직하다. 긴 광학적 경로를 갖는 것이 좋은 주요한 이유는 멀리 떨어진 광감지기에 의해 감지됨으로써 라벨의 겉보기 크기나 배율의 크기의 변화를 감소시킨다는 것이다. 예를 들어 광학적 경로가 1인치의 라벨의 화상크기인 4피트라면 상기의 콘베이어는 3피트의 것과 매우 다를 것이다. 만약 긴 광학적 경로가 20피트로 사용된다면 동일한 라벨의 영상크기는 거의 동일하다. 이것은 높이와 무관하게 감지된 면적을 광감지기의 모든 또는 거의 모든 면적을 채우도록 하고, 일관되게 고품질 화상선명도를 성취하도록 한다. 선감지기가 아닌 면감지기가 사용되는 경우, 동일한 원칙이 적용된다. 이것은 제6도에서와 같이, 긴 광학적 경로에 의하여 성취될 수 있다.
다른 높이의 팩키지의 라벨에 촛점을 맞출 수 있도록 하기 위하여, 높이감지기가 필요하다. 초음파감지기가 사용될 수 있거나 일단의 광비임이 감지기로서의 팩키지에 의해 파괴될 수 있다. 이러한 시스템의 것들은 유용하고 제6도에 나타낸 바와 같이 연속 베이시스에 서로 관련하여 광학적 감지소자(예, 렌즈 및 감지기)의 위치를 감지하고 조절하기 위하여 적당한 조절 포커싱 메카니즘을 개방 또는 밀폐 루프 메카니즘으로 활성화시킨다.
제6도는 감지된 팩키지의 높이에 따라 카메라 광감지기의 위치를 조절하기 위한 본 발명에 따라 작동되는 시스템을 포커싱하고 조절하는 카메라의 개략도이다. 제6도는 본 발명에 따른 적당한 렌즈(196), 코일드라이브, 높이 감지기 및 피이드백 루우프를 나타낸다. 제6도에서 높이감지기(206)는 초음파 높이감지기 또는 광비임일 수 있으며, 이는 콘베이어상을 이동하는 각 팩키지에 의해 파괴될 수 있다. 상기 높이감지기의 출력은 마이크로 프로세서(204)에 공급되며, 이는 코일드라이버(202)를 작동시켜 CCD(198) 또는 다른 적당한 광감지기가 장착된 코일(200)을 이동시킨다. 축위치 감지기(208)은 코일(200)의 위치를 감지하고, 마이크로 프로세서(204)에 대한 출력을 코일(200)의 위치를 감지하고 조절하기 위한 피이드백 루우프를 완료한다.
상기 감지기는 일루미네이트화된 라벨로부터의 반사된 빛을 감지할 수 있어야 하며, 또한 전기 광학 감지기의 개개의 화소에 의하여 기록된 것과 같이 라벨의 반사특성의 명암도에 대응하는 아날로그 부호를 생성시켜야 한다.
전술한 적당한 광원은 콘베이어상의 장착면에 장착되어 소정의 특성과 명암도의 빛으로 콘베이어의 전체 너비를 가로질러 확장하는 면적을 조사시킨다. 라벨로부터의 반사된 빛은 일련의 반사기에 의해 싸여진 다음, 전기 광학 감지기에 의해 감지될 수 있다.
싸여진 광학 경로의 목적은 소형이고 따라서 더욱 견고한 시스템을 생성하는 것이다.
이때 감지기의 아날로그 영상신호 출력은 여과된다. 아날로그 전기신호는 아날로그 대역 필터와 함께 사용되어 데이타 어레이상의 포착 타게트의 존재를 감지한다. 다음에 후술하는 영상 포착판에 내재된 종래의 아날로그-디지탈변환기나 공지의 다른 수단을 사용함으로써, 아날로그 신호는 디지탈 신호로 변환된다. 아날로그 대역 필터에서, 후에 상술하는 바와 같이, 아날로그-디지탈변환기의 디지트화된 신호출력과 그의 디지탈 데이터를 비교함으로써 포착 타게트의 존재를 결정하기 위하여 디지탈 여과 회로를 대응할 수 있다.
복수의 탐지기를 갖는 CCD 칩을 구비한 본 발명에 사용된 면감지기의 예는 전술한 파나소닉 WV-CD 130색 CCD 텔레비젼 카메라이다. 감지기의 아날로그 신호출력은 전술한, 디지탈화 및 후 작동용 6비트 모노크롬 비디오 A/D 변환기를 포함하는 데이터 트랜스레이션 DT 2803-60 영상 포착판에 전달된다. 적당한 저장 서브루틴에 의하여 상기 영상 포착판의 시퀀스 디지탈 출력은 광학 감지기에 의하여 기록된 영상의 정확한 복사로서 기억장치에 저장되었다.
3. 반사된 상의 처리
본 발명의 가장 중요한 부분은 광학적으로 감지된 상을 처리하여 원래의 라벨형태와 각각의 육각형의 색(광학 특성)을 정확히 재생성하고 배향할 수 있도록 하는 것이다. 이것은 하기의 단계를 적용함으로써 이루어지며, 그후 라벨이 인코우드화되고 비트-맵핑된 공지의 패턴은 라벨에 포함된 정보를 디코우딩하는데 사용될 수 있다.
(a) 타게트중심 위치설정
전술한 CCD 텔레비젼과 영상 포착판을 사용하기에 앞서, 제10도에 보시는 바와 같이, 초기화 프로그램 DTINIT.C(250)이 영상 포착판을 공지의 준비상태로 되도록 수행하고 출력 색인표를 로드하도록 수행하며, 프로그램 DTLIVE.C(255)에 의해 후속되는 영상 포착판을 라이브 모드(live mode)에 넣도록 수행하였다. 다음에 프로그램 DTGRAB.C은 영상 포착판이 240행×256열 영상 기억장치로 장면은 디지탈화시키도록 한다. 여기서 샘플은 바이트에서 바르게 조정된 6비트의 값으로서 저장된다. 전술한 프로그램은 제10도에서 발견될 수 있다. 두 보조 프로그램 DTSAVE.C 및 DTLOAD.C는 스크린 영상이 저장매체로 그리고 저장매체로부터 전송하는 것을 허용한다. 전술한 프로그램의 소오스 코우드 리스팅은 제10도에서 보여질 수 있다.
먼저 라벨 화상을 습득하는데 있어서, 종래 아날로그 대역 필터는 포착 타겟 동심링들의 두개 이상의 광학 특성을 식별하는데 사용될 수 있다. 이들 둘 이상의 광학 특성은 가장 큰 대조가 가장 강한 신호 에너지를 창출하기 때문에 흑백인 것이 바람직하다. 흑백흑 전이의 고정 페턴을 발견하기 위해, 포착 타겟을 가로지르며 타겟 중심을 통과하는 선형 주사는 라벨 원점에 관계없이 균일한 주파수 응답을 나타낸다. 따라서, 타겟 링들은 광학적으로 대조되는 동심링들을 포함한다. 센서 출력은 두 갈래로 갈라지며 두개의 검출경로들을 통해 취하여진다. 하나의 경로는 출력의 전 에너지를 검출하고 다른 하나는 링 주파수의 에너지를 측정한다. 두개의 출력이 비교되면, 링 검출기의 에너지는 포착 타겟 중심을 통한 주사가 감지되는 때의 전 에너지 검출기의 에너지에 가장 가깝다. 습득 타게트 중심은 가장 근접한 접근이 발생할 때 위치설정된다. 디지탈 대역 필터와 필터링 공정의 창출에 관한 소오스 코우드 리스팅은 제9도에서 알 수 있다. 그러나, 본 발명의 바람직한 동적 실시예에서는, 제1필터링 스텝이 디지탈 필터가 사용된다 하더라도, 아날로그 대역 필터 또는 그외의 샘플링된 아날로그 대역 필터를 사용하는 것이 바람직하다.
제10도의 FIND.C(280)으로 표시된 포착 타게트 위치스텝은, 수동 주사기가 본 발명의 프로세스에서 사용될 수 있기 때문에 제7도에서처럼 임의로 지시될 수 있으며, 이는 조작자가 적당히 주사기를 위치시켜 센서의 올바른 정렬을 확실히 하여 준다는 것이 주목된다. 이것은 물론, 자동 센서의 사용보다 더 느리며, 자동 센서의 사용은 고속 동작에서 바람직하다. 자동 센서(비수동)가 사용되면, 타게트 위치결정은 상기 공정에서 필요한 스텝이다.
상술된 아날로그 필터와는 반대로, 디지탈 대역 필터는 소프트웨어 팩키지 IBM PC를 위한 디지탈 필터 디자인 소프트웨어(테일러 엔드 스토라이티스, 마르셀 데커, 아이엔시, 뉴옥, 엔. 와이., 1987)로 제공된 팍스 맥클렐란 알고리즘을 사용하여 구성될 수 있다.
1차원 디지탈 대역 필터는 후술된 바와 같이, 다음의 여과 서브루틴들을 통해,정규화된 디지탈 비트 스트림을 여과시키기 위하여 본 발명과 관련되어 사용된다. 여과된 대역은 예상한 링 주파수이다. 1차원 디지탈, 대역 필터는 1인치당 400개의 화소의 샘플링 비 및 125개 화소의 길이(또는 0.3125인치)로 설계되며, 제3도에 도시된 바와 같이, 인쇄 포착 타게트링의 크기에 따라 설계된다. 주파수는 1인치당 300/16선쌍이며, 300/16×400 또는 0.046875의, 정규화된 주파수, (1인치당 400선쌍)를 나타낸다. 이 주파수의 아래로 5% 그리고 위로 15% 신장된 통과대역을 가진 필터가 라벨 일그러짐이 화상 균열을 초래하고 따라서 주파수도 증가하기 때문에 선택된다. 주파수 아래 15%에서 0%까지 및 링 주파수 위로 25%로부터 0.5%(나이퀴스트리미트)까지 정지 대역이 구성된다. 필터 계수들은 제10도에서 파일 IMPULSE.LUT에 저장되고 필터가 대칭이기 때문에, 제1의 62개의 계수들을 삭제한다. 순서도는 제8도에 예시된다. 추가의 참조는 제10도의 소오스 코우드 리스팅으로 만들어질 수 있다.
측정된 수평배율에 대응하는 출력간격으로 대역 필터를 샘플링함으로써 길이에서의 25화소의 필터를 구성했다. 예를 들면 영상의 수평대가 인치당 80화소이라면, 필터의 모든 다섯번째 샘플이 사용될 수 있을 것이다.(400/80=5화소) 비-정수단계에 대하여 인접 필터 샘플의 선형 삽입이 사용된다.
제2의 25×25화소 2차원 필터가 또한 사용되었다. 이 2차원 필터용 샘플치는 필터의 중심으로부터 각 점의 유클리드 거리상에 기초하며, 적절한 수평 및 수직으로 확대할 수 있는 크기를 가지고 있다. 선형 보간은 그 다음 비정수 샘플링 간격에 사용된다.
상기의 1차원 필터의 출력은 과거의 이력의 지수적인 윈도우를 제공하는 제1차 순환 저역필터로 장방형화되고 평활하게 된다. 평활 필터 출력이 소정위 임계치를 초과할 때, 선택적인 2차원 필터링 단계는 이하 설명되는 것처럼, 타게트의 존재를 입증해 주고, 그 위치를 정확하게 결정하는데 사용된다. 2차원 필터링의 제1부는 연산을 절약하기 위하여 10화소 대 10화소의 축소된 필터 크기를 사용한다. 이 필터는 1차원 필터에 의하여 검출된 위치주위의 직사각형 지역에 주사한다. 만일 최대의 2차원 상관 관계가 소정의 임계치를 초과하면, 그다음 저 25화소×25화소 필터를 갖는 2차원 필터링의 최종 단계는 최대치 주위에서 작은 정사각형 윈도우에 인가되었다. 만일 이 필터의 최대값이 소정의 임계치를 초과하면, 상기 중심이 검출된다. 만일 임계치의 어느것도 초과되지 않으면, 프로그램은 부분적으로 평활 필터를 방전시키고, 1차원 주사 상황으로 전환되었다. 만일 1차원 주사동작이 포착 타게트의 존재를 검출함이 없이 완수되면, 오차를 가지고 출력한 프로그램은 복귀한다. 이 도시예에 사용된 필터링 공정의 더욱 더 정교하기 위해서는, 제9도에 도시된 소오스 코우드 목록에 대하여 설명하여야 한다.
(b) 감지된 영상의 정상화
사용되는 광학 센서에 의하여 기록된 반사된 광강도는 조명의 변화, 인쇄밀도, 종이 반사도, 카메라 감도 및 예를들면 접히거나 구겨짐등의 라벨의 손상에 관한 이유에 기인하여 변한다. 선택 단계(그러나 바람직함)로서, 센서에 의하여 감지되고, 메모리에 전달되는 반사광은 종래의 절차로 정상화될 수 있다. 선행 기술에 공지된 기법을 사용할 때, 제10도에 설명된 기억된 정상화 프로그램 NORM,.C(270)은 주사기내의 화소의 블록에 의하여 기록될 때, 라벨로부터 반사광의 강도레벨을 분석하는데 사용되었고, 데이터 어레이용으로 기록된 최소 및 최대 반사광 강도를 발견하였다. 상기 설명한 주사기의 연속된 디지탈 출력 및 영상 포착판 조합은 메모리로부터 컴퓨터에 장전되어서, 상기 기억된 정상화 프로그램에 의하여 더 동작되도록 한다.
등식 y=mx＋b를 사용할 때, 여기서 x로 대치되는 최소 강도는 y=0의 값을 산출할 것이고, x로 대치되는 최대 강도는 y=63의 값을 산출할 것이며, 각 화소에 대해서 반사광의 기록된 강도는 조절되어서, 기억된 영상에 존재하는 가장 검은 흑색 및 가장 흰백색은 표준으로서 확립되고, 다른 흑색, 백색 및 회색의 음영은 그들 표준으로 조절되었다. 따라서, 정상화 단계는 제2영상이 더 용이하게 처리되도록 한다. 제10도에 도시한 기억된 프로그램 NORM.C를 사용하여 정상화를 수행하였다. 선행 기술에서 공지된 다른, 더 복잡한 정상화 절차가 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
(c) 영상 재크기 조정
연속적인 연상용으로, 기억된 모사라벨 영상은 동일한 수평 및 수직 확대로써 영상을 생성하도록 재크기 조정된다. 다시, 이것은 선택 단계이나, 그것은 인코우드된 정보의 빠르고 정확한 회복을 가능하게 한다. 재크기 조정 동작은 본 발명의 도시된 정적인 고정된 촛점 실시예에 사용되는 것처럼, 예를들면 인치당 150화소의 균일한 수평 및 수직 샘플링 해상도를 영상에 주도록 실행되었다.
재크기 조정 동작은 공지된 수평 및 수직 확대를 기초로 하여, 1/150인치에서 샘플의 분수의 행 및 열 어드레스를 계산함으로써 일어난다. 다음, 새롭게 균일하게 재조정된 영상의 각 점은 기억매체의 모사된 영상의 적절한 셋트의 점들로부터 추출된다. 쌍일차의 보간은 분수 어드레스에서 점들의 값을 근사하는데 사용된다. 재크기 조정은 메모리내의 공지된 위치에서 라벨의 중심을 위치시킨다. 재크기 조정된 영상을 검색단계에서 차후의 사용을 위하여 기억된다. 모든 순차적인 처리단계는 다음에, 재크기 조정된 라벨 영상이 그릿드상에 공지된 위치에 중심이 있다고 가정되나, 이것이 센서에 대해서 비스듬이 있는 라벨의 방향을 표시하는 것은 아니라는 것은 주목되어야 한다. 재크기 조정 동작은 기억된 서브루틴의 제어 아래 실행된다.
(d) 2차원 클록 복원
다음의 순차의 처리단계는 2차원 클록 보구으로서 집합적으로 언급된다. 단계는 제10도에 설명된 명칭이 C LOCK.C(290)인 적절한 저장된 프로그램 및 서브루틴에 의하여 실행된다. 이 동작은 재크기 조정된 영상에서 2차원으로 실행되어서, 원 데이터 어레이상의 각 6각형의 위치를 정확하게 결정한다. 클록 복원의 목적은 라벨이 완전하게 평평하지 않기 때문에, 샘플링 위치를 결정하고, 라벨의 구겨짐, 휨 또는 경사의 영향을 보정하는 것이다. 이것은 처리의 중요한 부분이고, 그 적용은 6각형의 인코우드된 라벨에 한정되지 않는다. 그것은 4각형, 3각형등과 같은 정방형 2차원 그릿드를 포함하는 인코우드된 라벨을 디코우딩하기 위한 다른 처리에 적용된다.
1차원 클록 복원은 신호처리계에서 잘 이해되는 일반적인 개념이다. 2차원 클록 복원은 그 처리의 확장이고, 숙련된 기술자에 의하여 반사할 때 잘 이해될 것이다. 클록 복원이란 의미는 그것이 시간에 관계하지 않기 때문에 다소 비전문가에게는 생소하다.
(i) 단부 강화 및 비선형 동작
클록 복원을 완수할 때의 제1단계는 선행 기술에서 공지된 각종 맵핑 동작에 의하여 실행될 수 있어서, 광학 센서 및 영상 포착판으로부터 출력된 디지탈화된 영상으로부터 빠진 특정 클록 주파수에서 신호성분을 생성한다. 비선형 맵핑의 목적은(바람직하게는) 정상화되고 재크기 조정된 영상을 취하며, 이 처리에서 이점에 존재하고, 그것을 인접한 대조 6각형 사이에서 전이를 부양하는 2차원 비선형 맵으로 그것을 형성하는 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 이것은 표준편차 맵핑에 의하여 행하여진다. 이 단계는 또한 라플라스 또는 소벨 커넬(Sobel Kernel)과 같은 선행 기술에 공지된 수개의 수단인 즉, 영상 미분 커넬(Kernal)에 의하여 필터링함으로써 실행할 수 있고, 다음 절대치가 결정되거나, 또는 결과의 정방형화가 실행된다. 이들 과정은 책자 디지탈 연상처리(라파엘 지.곤잘레스 및 파울 윈쯔, 에디슨 위즐리, 1977)에 나와 있다.
표준편차 맵핑에서, 미분화되지 않은 셀-대-셀 단부를 갖는 영상이 메모리에 기억되어 있다. 표준편차 맵핑은 다음 3×3화소군(이것은 3셀×3클러스터와는 상이하다)의 표준편차를 결정함으로써 인접한 대조 6각형의 단부를 위치시키는데 생성되어서, 화소강도의 표준편차를 결정한다. 표준편차 계산은 고정된 색을 갖는 화소의 영역을 결정하는데 실행되고(가장 낮은 표준편차), 대조색의 인접한 6각형에 1색의 6각형으로부터 전이를 나타내는 더 높은 표준편차를 갖는 화소의 군에 반대하는 것과 같이, 2개의 유사한 색의 6각형 사이에서 6각형의 내부 또는 인터페이스를 나타내고 있다. 인접한 6각형은 종종 동일한 색을 가지기 때문에, 표준편차 맵은 완전한 매 6각형을 윤곽화하지 못한다. 6각형 사이의 누락판(missing board) 또는 단부는 표준편차 맵핑처리가 동일한 색의 6각형 사이에서 인터페이스를 구별시킬 수 없는 사실로부터 초래한다. 더욱이 클록 복원 처리의 태양은 이들 누락전이를 재생하려 한다.
본 발명의 디코우딩 처리는 첨부도면에 도시된 것가 같이, 앞에서 설명된 라벨 실시예에 사용될 수 있다. 여러가지 기하학 도형의 인코딩 단위는 용이하게 수용할 수 있고, 그러한 선택적이고 다각형 셀은 공지된 소정의 2차원 어레이의 정점에 놓여 있는 인접한 다각형 셀의 기하학 중심으로 배열될 수 있다.
본 발명의 선택적으로 판독될 수 있는 라벨이 여기서 설명되는 형태의 광학 센서로 판독될 때, 개개 인코딩 단위 또는 다각형 셀의 특정 기하학적 도형 및 모양은 광학 센서에 의하여 결정되지 않는다. 그 대신에, 단순히 센서는 인치당 공지된 수의 샘플로 선택적으로 판독할 수 있는 라벨을 샘플하고 있고, 영상화된 특정 샘플의 광학 성질에 대응하는 반사과의 강도를 기록하고 있다. 그 다음 이 값들은 차후의 처리용 기억매체내에 기억된다. 다른 의미로, 전기 광학적 센서는 라벨에 인쇄되는 것이 어느것이건 관계없이, 전 라벨 표면에 걸쳐서 평균 광강도 샘플의 샘플당 면적영역을 기록한다. 이것은 메모리내의 미분화되지 않은 셀-대-셀 단부를 갖는 영상을 기억하는 것을 의미한다. 이런 이유때문에, 다각형 인코딩 기기의 중심은 2차원 배열에서 소정의 이격 및 방향에 놓여 있는 한, 디코우딩 처리는 광범위하게 구성이 변하는 선택적으로 판독할 ㅅ 있는 라벨을 판독하는데 용이하게 적용될 수 있다.
실제로, 제15도에 도시된 것처럼, 다각형을, 실질적으로 6각형의 모양으로 사용하는 라벨의 경우와 같이, 6각형의 인코딩 셀베이스 장치의 변경예는 장치의 성능에 무시할 정도의 감소를 초래하는 것을 알 수 있었다. 빈약한 테두리 특성을 갖는 다각형 모양, 또는 연속적인 테두리 보다 다소 부분적으로 접촉하거나 또는 비접촉하는 다각형을 이용하는 것은 더 빈약하나, 그럼에도 불구하고 많은 응용부분에 사용할 수 있는 장치 성능을 초래할 것이다. 어떤 점에서, 그러나 저차의 인코딩 셀의 선택적으로 비합리적인 고주파 성분, 다각형 사이에서 커다란 틈을 갖게 하는 비효율적인 셀팩킹 및 소정의 2차원 배열에 기인하여, 장치의 성능은 비수용적으로 저정보 기억 및 재새 용량을 갖는다.
장치의 수용성은 전기광학적인 센서에 의하여 회복된 신호의 질에 따른다. 감지장치를 변경함으로써, 예를들면 라벨 표면에 걸쳐서 단위면적당 샘플의 수를 증가시키는 것과, 센서에 의하여 기록된 신호를 개선시킬 수 있고, 이러한 부분적으로 접촉하고 및 접촉하지 않는 라벨 구조의 정보 기억 및 재생특성을 개선할 수 있다. 이러한 덜 바람직한 라벨 구조를 사용하기 위하여, 이러한 조정은 선행 전기광학 기술의 보통의 숙련자의 숙련도의 안에 있게 된다.
그러므로, 처리는 라벨 기술, 광학신호 획득수단 및 신호처리에 의하여 광범위한 변화를 허락한다. 규칙적이거나 또는 불규칙적인 형태의 다각형 셀은 본 발명의 선택적으로 판독할 수 있는 라벨상의 인코딩 기기로서 사용될 수 있다. 더욱이, 다각형이 이격 및 방향이 인접한 다각형 셀에 대해서 공지되는 한, 다각형 인코딩 셀은 6각형 어레이 이외의 소정의 어레이상에 놓일 수 있고, 다각형들은 선택적으로 판독할 수 있는 라벨상에 접촉하여, 부분적으로 접촉하거나, 또는 비접촉하도록 배치된다.
히하 더 상세히 설명되는 것처럼, 비선형 맵핑 기술, 특정적으로 표준편차 맵핑기술은 바람직한 실시예에 대해서 개시되어 있고, 유사한 광학 성질의 다각형 셀 사이에서 누락 전이 또는 단부의 재구성을 실행한다. 더욱이, 동일한 다각형 사이의 전이의 결핍 및 유사한 광학 성질의 다각형 사이의 틈공간을 극복할 수 있다. 이것은 부분적으로 접촉 또는 비접촉 다각형을 포함하는 라벨구조가 사용될 때의 상황이다. 이 특성은 다음의 고속 퓨리에 변환, 필터링 및 역 고속 퓨리에 변환 단계를 통하여 완수된다.
본 발명의 바람직한 실시예의 선택적인 기술은 표준편차의 맵을 생성하는데 요구되는 계산을 감소시킨다. 정상적으로 각 3×3화소 블록의 9개의 화소의 합을 계산하기 위하여, 8개의 가산연산이 요구된다. 이것은 좌측 및 우측에 즉시 그 자체의 합 및 화소를 가지고 영상의 각 화소를 대체함으로써 절반으로 감소될 수 있다. 이것은 화소당 2개의 가산을 요구한다. 다음에, 그 합이 상기 및 이하에 즉시 화소에 대해서 계산되는 것을 제외하고는 동일한 연산이 새로운 영상에 실행된다. 이것은 전체로는 4개의 2개 가산을 더 요구한다. 이 단계의 끝에서 각 화소가 그 자체의 합과 그 8개의 직인접치로 대체되어짐을 볼 수 있다.
표준편차 멥핑은 동일한 색의 원래의 6각형 사이에서 누락전이를 가지는 것을 제외하고는 원래의 데이터 어레이에 대응하는 6각형의 이 맵을 생성하기 위한 바람직한 기술이다. 도시된 실시예와 연결하여 사용되는 특정의 표준편차 맵핑 기술은 소오스 코우드 목록에 있다.
(ii) 윈도우잉
윈도우잉이라 불리우는 다음의 서브루틴은 선택적이다. 윈도우잉은 6각형의 테두리와 연결되지 않는 경계부의 강도를 감소시키기 위하여 본 발명에 실시에 사용된다. 이들 경계부는 2개의 위치에서 발행한다 : 타게트 링 및 라벨을 포위하는 비제어 영상, 가중함수는 이들 영역의 강도를 감소시키기 위하여 이용된다. 고속 퓨리에 변환에 프리커서(precursor)로서 윈도우잉을 사용하는 방법의 상세한 것은 숙련된 기술자의 이해 범위안에 있다. 사용되는 윈도우잉 절차는 소오스 코우드 목록에 있다.
(iii) 2차원 고속 퓨리에 변환
(선택적으로)윈도우잉된 표준편차 맵에 대응하는 디지탈값의 2차원적인 고속 퓨리에 변환은 그 다음 상용화된 기억 프로그램 제어 아래에서 실행된다. 동작시, 컴퓨터는 이전 단계에 의하여 생성된 영상의 고속 퓨리에 변환을 실행하여서, 표준편차 맵핑단계에서 확인되는 대조 6각형의 인터페이스의 이격, 방향 및 강도에 대한 2차원적인 표시를 산출한다.
간단하게 설명하면, 고속 퓨리에 변환은 공지된 6각형 사이의 단부의 이격, 방향 및 강도의 척도이다. 따라서, 6각형 경계부의 규칙적인 이격 및 배향성은 변환 영역의 소정의 점이 고에너지 레벨을 갖도록 한다. 가장 밝은 명점은 영상에서 DC 성분에 대응하는 변환 평면에서 0,0일 것이다. 중심점을 에워싸는 6개의 점들은 6각형 사이의 단부의 이격, 방향 및 강도를 표시한다.
6각형의 경우에, 앞서의 표준편차 맵핑내에 확인되는 대조 다각형의 인터페이스의 이격, 방향 및 강도의 2차원적인 표시는 비선형 맵으로 된 감지된 라벨 영상에 대응하는 디지탈 데이터의 고속 퓨리에 변환을 시행함으로써 또는 계산될 수 있다는 것은 본 기술분야에서 숙련된 자에 의하여 이해될 것이다. 따라서, 다각형 경계부의 이격 및 배향성은 변환 영역에서의 소정의 점들이 고에너지를 가지도록 한다. 변환 평면에서의 좌표 0,0의 중심점을 에워싼 더 높은 에너지의 점들의 수는 광학적으로 판독할 수 있는 라벨을 만드는데 사용되는 특정의 다각형 인코딩의 기하학 모양에 따를 것이다. 다각형에 대해서, 그러나 중심점을 에워싸는 이러한 점들은 라벨 구조가 원래 부분적으로 접촉하거나, 또는 비접촉이라면, 다각형 및 틈새의 공간 사이의 다각형 또는 단부들 사이의 단부의 이격, 방향 및 강도를 나타낸 것이다.
영상이 실(복소수가 아니라)치이기 때문에, 변환 영역은 원점 주위에서 대칭인 점이다. 따라서, 단지 변환 영역의 절반 평면만이 계산되어져야 하고, 그럼으로써 계산시에 거의 2개의 인자들을 절약할 수 있다. 또한 이 인자들을 제거함으로써, 순차 영상 필터링 및 반전 고속 퓨리에 변환 단계에 요구되는 노력의 양을 감소시킬 수 있다. 정적의, 고정된 촛점 장치의 도시 실시예와 연결하는데 사용되는 고속 퓨리에 변환 프로그램은 상용으로 이용할 수 있는 서브루틴 마이크로웨이사(킹스톤, 매사츠세츠)의 87 FFT-2 팩키지의 R2DFFT이었다.
(iv) 화상 필터링
필터링 프로세스는 이제화상 영역에서 모든 육각형의 완전한 윤곽을 재구성하도록 요구되며, 변환된 디지탈 데이터를 유용화시킨다. 이것은 기준 이탈 맵핑 스텝에서 식별된 육각형 경계의 바람직한 스페이싱 및 방향에 해당하지 않는 모든 변환 영역점들을 제거시켜 행하여진다. 변환 영역에 있는 여섯개의 두드러진 점은 라벨의 육각형 벌집 구조 떼문에 일어난다. 상기 화상이 원점에 대칭이고, 제2의 세 점이 제1의 세점으로부터 추론될 수 있기 때문에, 실지로는 변환 영역에서 세 점만을 식별한다. 바람직한 실시예에서, 필터링은 기준 이탈 맵핑 단계로부터 전이를 제거하는 세 개의 스텝에서 실행되며, 이탈은 너무 멀리 떨어지고, 너무 가까이 붙어 있으며 및/또는 그릇된 방향에 있는 것이다.
먼저, 고역 필터링은 변환 영역의 원점 둘레의 소정의 원내에 있으나, 그래픽 변환 영역의 육각형 모양으로 배열된 여섯개의 두드러진 점들의 짧은, 원점으로부터 외부로 신장된 거리에 있는 점들을 0으로 하여 수행된다. 이 점들은 육각형 스페이싱들 보다 더 큰 스페이싱들에 대응하며 따라서 라벨 화상의 착오 전이들에 대한 정보를 수행한다. 라벨 화상의 착오 전이를 개조하기 위하여, 퓨리에 변환 영역의 착오 전이에 대해 정보를 반드시 제거해야 한다.
다음, 변환 영역의 여섯개의 점들 너머로의 임의의 반경외부의 모든 점들은 0으로 된다. 이들은 너무 가깝게 붙어 있는 위조전이에 해당한다. 이동작은 남은 점들의 링을 형성하도록 첫번쩨 것과 조합시킨다. 이 링을 창조하는 것은 공간 대역 필터링을 수행하는 것과 같다. 링의 내경 및 외경은 육각형 윤곽선들의 예상 스페이싱에 의해 결정된다. 육각형 직경은 설명되는 실시예의 5개의 화소들로 예상되고, 또 256개의 화소들의 변환 길이에 대한 것으로 예상되므로, 변환 영역의 욱각형의 정점들은 중심으로부터 256/5=51.2개의 화소만큼 떨어져 있어야 한다. 따라서, 45개의 화소들의 내경과 80개의 화소들의 외경을 가진 링은 화소가 3.2 내지 5.96화소들의 육각형 직경들에 해당한다. 뒤틀림과 비틀림등의 라벨 변형이 화상 수축을 일으키기 때문에 고주파수를 통과시키기에 적당한 필터가 사용되었다.
상술된 공간 대역 필터링을 수행한 다음, 여섯개의 두드러진 점을 가진 링이 존재하며, 각각의 점은 변환 영역의 중심(0,0)에 대하여 동등한 환상 스페이싱을 가진다. 변환 영역의 불량한 정보를 제거하는 작업을 완성시키기 위해, 방향 필터링 스텝을 사용한다. 변환 영역에서의 두드러진 영역들로부터의 환상 거리가 너무 큰 곳의 모든점은 0으로 한다. 이것은 화상 영역에서, 육각형 벌집 타일링(tiling) 패턴에 의해 지시되는 세개의 방향중 하나에서 일어나지 않는 임의의 에너지를 제거하는 효과를 가진다.
방향 필터링을 수행하기 위해 공간 대역 필터링 후에 남는 가장 두드러진 점을 반드시 찾아야 한다. 이 점은 육각형의 정점들을 닮은 변환 영역의 6개의 두드러진 점들 중 하나로 가정된다. 중심으로부터 동일한 반경에 있으며 60도의 배수로 환상 공간 배치된 5개의 다른 점들도 변한 영역에서 명백하다. 따라서, 이점들중 어느것으로부터 10도 보다 큰 환상 거리를 가진 모든 다른 점들은 제거된다. 6개의 링의 웨지(wedge)가 남는다. 이 방향 필터링 스텝에 의하여, 화상 영역의 잘못된 스페이싱이나 방향의 정보는 모두 제거된다. 이 잘못 배치된 정보의 제거는 화상 영역에서 각각의 육각형의 완전한 윤곽선의 복원을 가능케 한다.
전술된 필터링 스텝들은 제9도내에 소오스 코우드 목록에 포함된 내장된 서브루틴들의 제어하에 수행된다. 다른 소정의 2차원 어레이들이 광학적으로 읽을 수 있는 라벨에 대해 사용될 때 연속 배열된 육각형들을 포함하는 양호한 라벨 실시예에 대해, 사용된 여과 기구에 대한 전술한 논의가 변형될 필요가 있다. 그럼에도 불구하고, 여과 기구를 살짝 변형하는 것이 이미 언급되고, 첨부도면에 예시된 다른 라벨 구성을 설비하도록 요구된다는 것은 당업자에게 유리할 것이다.
각각의 다각형 인코딩 셀이 일단 결정되면, 그들 각각의 경계는 임의의 환상 스페이싱과 주어진 길이의 측면들의 주어진 번호를 가지는 것으로 예정된다. 다음, 인접 다각형의 상호관계, 예를 들면, 그들이 접하는지, 부분적으로 접하는지, 전혀 접촉하지 않는지를 결정할 필요가 있다. 또한, 다각형들의 기하학적 중심이 배열될 기하학적 어레이가 설정될 필요가 있다. 전술한 라벨 기하학적 도형이 미리 결정되므로, 당업자은 변환 영역의 에너지 점들을 필터링하는 적절한 여과 기구를 구성할 수 있어서, 다각형 경계의 적절한 스페이싱과 방향에 대응하는 가장 밝은 점들만이 반전 패스트 퓨리에 변환 서브루틴에 의해 동작된다.
실제의 구성된 필터들에 관하여, 다각형 인코딩 셀들의 소정 스페이싱에 의거한 적정 크기의 공간 필터를 반드시 구성해야 한다는 것이 필요할 것이다. 다음, 다각형 인코딩 셀들의 소정의 2차원 어레이의 축들에 대응하는 가장 두드러진 점들과 다른 에너지 점들을 걸러내는 직접 여과를 구성하는 것이 바람직하다. 이것은 화상 영역과 금이간 스페이스에서 다각형 인코딩 셀들의 그릇된 스페이싱 또는 방향에 관계된 임의의 정보를 제거한다. 이렇게 그릇된 정보를 제거하여, 다각형 인코딩 셀들의 중심의 완전한 어레이은 후술된 프로세스 스텝에 따라 역 패스트 퓨리에 변환에 의해 화상 영역에서 재구성된다.
(v) 역 패스트 퓨리에 변환
화상 영역으로 실제로 돌아와, 그에 따라 데이터 어레이의 접하는 육각형의 윤곽화상을 복원시키기 위하여, 여과된 변환 영역 데이터상이 2차원 역 패스트 퓨리에 변환(2D-IFFT)를 수행하는 것이 바람직하다. 상기 역변환은 킹스턴의 마이크로웨이, 아이엔시., 메사츄세츠로부터 87FFT-2에서 사용가능한 표준 2차원 역 퓨리에 변환 서브루틴(R2DIFT)에 의해 실행된다. 역변환 스텝의 종료시, 모든 육각형의 윤곽선은 화상 영역으로 복원된다. 새로운 화상에서, 육각형들의 중심들은 높은 크기를 가진다. 육각형 중심들에서의 점들의 실제크기는 얼마나 많은 에지들이 그 이웃에 있었는가에 의존한다. 보다 많은 에지는 허용 주파수들에서 보다 큰 에너지를 창출하여 점들의 크기가 높아진다. 에지가 작을수록 크기가 낮은 점들이 발생한다. 점들의 크기는 임의의 주어진 점에서 클럭 복원의 확실한 레벨의 좋은 측정이다.
(e) 주축 결정
육각형 화상은 이제개조되었으나 그의 원점은 결정될 필요가 있다.
본 발명의 육각형 벌집 패턴은 60도씩 떨어져 배치된 세개의 축들을 가진다. 이 축들의 방향은 공간 대역 필터링후 변환 영역에서 가장 밝은 점들에 의해 설정된다. 이 세개의 축들중 어느것이 주축이 되는가를 확실히 할 수 있다. 이 스텝은 선택적이다. 이 스텝이 수행되지 않으면, 라벨은 단지 하나의 축으로만 의미있는 메시지를 나타내면서, 각각의 세 축을 사용하여, 세차례 디코우딩될 것이다. 주축은 제2도 및 앞에서 설명된 바와 같이 라벨 양쪽에 평행으로 주행하는 축으로서 임의로 선택된다.
사각 라벨의 경계들이 주축에 대한 지식에 의거하여 결정되면, 복원된 육각형 윤곽선의 대부분의 에너지는 이 사각 경계부들의 내부에 있을 것이다.
주축을 결정하기 위하여, 각각의 세 축은 주축으로 가정된다. 연속적인 사각 라벨 윤곽선은 각 시범축에 대해 결정되고, 그 사각형 내부의 총 클럭 복원 패턴 에너지는 역변환 서브루틴으로부터의 디지탈 에너지 데이터 출력으로부터 결정된다. 다음, 이 주축의 각도는 초기화 스텝 및 다른 조사 동작을 위하여, 내장된다. 이 접속에서, 기록된 각도가 올바른 방향에 있는지 아니면 올바른 방향에서 180도로 달리 있는지를 아직은알 수 없다. 세개의 라벨 영역 모두가, 세개의 사각형 모두에 공통된 영역의 에너지가 결정될 필요는 없으므로, 전혀 결정될 필요가 없다.
(f) 탐색
제10도에 도시된, SEARCH.C(300)은 변환되고 재생된 육각형 중심을 각 육각형의 회색 레벨치를 결정하도록 본래 화상의 내장된 강도 레벨과 조합시킨다. 탐색은 탐색도중 잃어버림의 기회들을 최소화하는 식으로 수행된다. 최종 결과는 데이터 어레이의 각 육각형에 대한 회색 레벨치의 행렬을 얻는 것이다. SEARCH.C에 대한 소오스 코우드 리스팅들은 제9도에서 볼 수 있다. 4개의 중요한 정보 어레이는 SEARCH.C 프로그램의 제1부동안 구성된다. 어레이 GAVL(클럭치)는 각 육각형에 대한 복원 클럭신호의 질의 측정을 내장하는 동시에, 어레이 CAVL은 각 육각형의 중심에서 회색 레벨(0-63)를 내장한다. 잔여 어레이 IVAL 및 JVAL은 중심 또는 각 육각형의행과 열 위치를 내장한다.
(i) 초기화 스텝
스텝(e)와 실시예의 육각형(5개의 화소)의 공지된 스페이싱에서 결정된 주축각으로부터, 하나의 육각형의 중심에서 둘러싼 6개의 육각형의 중심각까지의 예상된 수평 및 수직 위치들이 계산된다.
이 계산들에 따르면, SEARCH.C 프로그램은 클럭 복원 신호상에서 동작하며, 메모리와 리스케일링된 라벨 화상으로부터 갱생되며, 또한 메모리로부터 갱생된다. 제9도에서 알려진 초기화 서브루틴의 기초적인 목적은 이 두개의 소오스들로부터 합병 및 축합시키는 것이며 각 육각형에 대해 회색 스케일치를 제공하는 데이터 행렬을 발생하는 것이다.
탐색의 초기화 스텝은 옆에서 약 1/3인치의 라벨 중심둘레의 사각형에 의해 경계된다. 이 영역내에서, 양호한 개시점은 복원된 클럭신호 어레이의 최고 크기가 발견되는 지점이다. 다음, 라벨 중심에 대한 이 개시점의 위치가 결정된다. 이 개시점은 클럭신호가 강하고 구별되는 지점이며, 또한 라벨 중심에 비교적 가까운 지점이다. 강한, 구별 신호는 탐색이 정확한 육각형 중심으로 시작하는 것을 확실시 해주는 것이 바람직하며, 그의 절대 위치가 뒤틀림이나 비틀림으로부터 심각한 영향을 받지 않고 결정될 수 있도록 라벨 중심에 가깝게 되는 것이 바람직하다. 클럭 복원 패턴의 점의 질의 측정은 점의 크기에서 그의 8개의 주변 점들의 크기를 빼는 것이다. 개시점의 직각 좌표들은 극좌표 변환되며, 극좌표들은 앞서 결정된 주측 각도에 대해 조정되고, 이 결과는 직각 좌표로 다시 변환된다. 이 좌표들은 조정되고, 이 결과는 직각 좌표로 다시 변환한다. 이 좌표들은 육각형 행렬상의 삽입 위치에 도달하도록 예상의 행 스페이싱(4.5개의 화소)과 열 스페이싱(5개의 화소)에 따라 스케일링된다. 개시 육각형에 대응하는 클럭 품질, 회색 레벨 및 위치는 각 어레이 CVAL, GVAL, IVAL 및 JVAL에 삽입된다.
(ii) 주 탐색 루우프
주 탐색 루우프는 진행하여 잔여 육각형의 중심들을 위치시킨다. 육각형의 예상수가 위치되었을때 루우프가 종식된다. 육각형 중심들에 대한 탐색의 순서는 극히 중요하다. 레벨 저하의 페이스의 디코우딩 프로세스의 증가된 신뢰도는 후술된 바와 같이, 사용된 특별한 탐색으로부터 온다.
탐색 루우프의 각 반복은 그 이웃의 그들의 가장 강한 값을 찾지 못한 최고 크기의 클럭 복원점의 위치를 재호출하여 시작된다. 이 공지점으로부터, 탐색은 6개의 방향에서 하나의 육각형으로 신장할 것이다. 이 효과는 양호한 것에서 불량하게 복원된 클럭 품질로 경로를 따라 탐색 패턴을 설정하는 것이다. 따라서, 만일 예를 들어, 라벨 중심 또는 소거 영역에서의, 복원 클럭의 약한 영역이 있다면, 탐색 알고리즘은 그것을 통해 가기보다는 오히려 그 주위를 둘러싼다. 이 약한 영역들을 측면 포위하고 지속을 위해 그들을 절약하여, 그리드상에서 잃어버릴 확률이 크게 줄어든다. 잃어버리는 것은 회색 레벨이 그릇되게 읽는 것만큼 나쁘므로, 이 탐색 알고리즘의 성질은 극히 위력이 있다.
제9도에서 발견되는 서브루틴은 주 루우프에서 발견된 가장 양질의 클럭치의 이웃을 탐색하는데 책임이 있다. 서브루틴이 6차례 루우핑되고, 그 다음 그 상황하에 육각형의 각 육각이웃에 대해 한차례 루우핑된다. 먼저, 이웃 지점이 계산된다. 이 이웃이 라벨 경계부의 외부이면, 루우프 반복은 종식된다. 아니면, 그 이웃은 검색되어 그것이 다른 방향을 이미 탐색했는지를 알아낸다. 루우프 반복은 그 이웃을 찾으면 종식될 것이며, 이는 알고리즘이 나중것보다 더 쉽게 더 일찍 탐색하기 때문이다. 이웃이 이 시험을 넘어서면, 클럭 복원 패턴의 이웃중심의 예상 위치가 계산된다. 이 점에서, 최고 크기의 클럭 신호에 대한 방향(그래디언트) 탐색이 수행된다. 복원 지점을 둘러싼 8개의 화소는 더 높은 클럭치가 발견되는 지를 알기 위해 탐색된다. 만일 그렇다면 최고의 이웃점이 8개의 보다 높은 값이 발견되는지를 알기 위해 검색된 8개의 이웃들을 가진다. 이 그래디언트 탐색은 비틀어지고 뒤틀어진 라벨이 읽혀지면 명령되는 적응도를 재공한다. 이 서브루틴은 다음 모든 이웃들이 검색되었을 때 다음의 이웃으로 가거나 되돌아온다.
단계(d)하에 상술한 바와 같이, 데이터 변환 결과로서, 재구성된 그리드는 다각형 인코딩 셀들의 기하학적 중심들에 관한 정보를 새로 수행한다. 이 그리드는 원래 존재하는 더욱 상이한 접촉면 영역에서 에너지를 더 많이 갖는다. 그 중심들은 상술한 바와 같이, 등간격 또는 부등간격진 축들의 설정된 수를 갖는 설정된 이차원 어레이위에 놓인다. 설정된 이차원 어레이의 축에 공간적인 관계에 과한 정보는 바람직하게 대부분 축 배향 단계에 사용되어진다.
그러나, 알고리즘은 디코우딩 공정이 이차원 어레이의 사실상의 기하학을 결정하고 그러한 결정으로 필터링 기구가 결정되기 위해 진행하는 것으로 적당하게 수정될 수 있고, 소위 라벨의 주축(즉, 여기서 논의된 바와 같은 정사각형의 광학적으로 판독가능한 라벨의 두 변들과 평행한 이차원 어레이의 축) 및 탐색 서브루틴에 필요한 좌표를 제공한다.
라벨의 기하학이 상술된 것처럼 그런 선택적 단계에 의해 결정되어지거나 이차원 클럭 복원 공정에 대한 적당한 변형을 통해 디코우딩 공정으로 간단히 들어가는 경우, 여기에 발표되고 논의된 다양한 라벨상은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 용이하게 인지될 수 있다. 각 인접 다각형 인코딩 셀들의 중심들이 어레이된 축들의 수와 그것들의 각개의 각 배향은 주축 결정단계에서 양호산 실시예의 육각형 어레이의 세개의 축 대신 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 그러므로 설정된 이차원 어레이의 주축은 단계 (e)에서 상술한 시험 및 에러 해석을 실행함이 없이 결정될 수 있다.
양호한 실시예의 육각형 어레이에 대한 것으로써, 주축 결정 단계로부터 정보 및 다각형의 공지된 간격은 한 다가형의 중심으로부터 주변 다각형의 중심까지 기대되는 수평 및 수직 대치분석을 위해 이용될 것이다. 탐색 서브루틴, 탐색, 초기화 단계 및 주요 탐색루프 단계를 포함한 것에 대한 상기 필요한 조정후에 그리고 이러한 연산이 수반되는 것은 사용되어지는 특별한 라벨 배치를 위하여 진행될 수 있다. 그러한 부가된 소오스 코우드 표에서 탐색루틴(SEARCH.C(300)에 대한 보다 미세한 조정은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람의 능력내이다.
서브루틴이 완료된 후에, 현재의 중심위치는 그것이 다시 탐색되지 않도록 표시되어진다. 그 효과는 그것의 이웃들이 탐색되기 위한 후보로써 이 위치에서 삭제된다. 각 루우프가 되풀이 되는 동안 0에서 6까지 새로운 후보가 부가되고 한 후보는 삭제된다. 효과적 수행은 삽입 또는 삭제동작이 실행됨으로써 크기 순서에 있어 후보를 유지하는 데이터 구조가 사용될 수 있다. 그러한 구조의 하나는 소위 우선 행렬이라 불리워진다[참조 : The Design and Analysis of Computer Algorithems, Aho, Hopcroft and Ullmam, (Addison Wesley, 1974)]. 선형 탐색 알고리즘은 균형이 잡힌 트리 또는 더미구조를 사용하는 효과적으로 실행된 우선순위 행렬이 n log n 연산순서를 요구하는 것에 반하여 n2연산순서로 요구됨은 공지되었다. 만약 복원된 클럭치가 비례되고 정수의 작은 범위에 대해 감소된다면, 버킷(bucket) 짧음위에 기초된 순서 n 탐색 알고리즘이 또한 이용되어진다.
(g) 도수 분포도 산출 및 한계치
주요 탐색루프 종료후에, 모든 육각형 중심의 위치는 결정되어지고 기억된 모든 육각형 중심의 회색치는 완전히 채워진다. 다음 단계에서 불연속적 레벨, 예를 들어, 흑색, 회색 및 백색(흑색과 백색 및 회색 라벨에 대해)의 0-63범위에서 계수화된 회색 레벨치가 역치되어진다. 이것은 육각형 중심으로부터 라벨 영상 강도치의 도수 분포도 구조에 의해 이루어진다. 슬라이싱(slicing) 레벨은 도수 분포도에서 기울어짐을 찾음으로 인해 결정될 수 있다. 특정 서브루틴은 도수 분포도 구조에 이용되고 슬라이싱 레벨 결정은 제9도의 프로그램에 의해 실행된다.
(h) 거친 그리드 보정 및 최종 배향
불연속 레벨에 대한 역치후, 두 왜곡이 여전히 존재한다. 먼저, 어레이는 중심에서 벗어난다. 이것은 만약 최초 탐색 단계가 라벨 중심에 대해 아주 양호한 클럭 신호의 위치를 정확하게 결정할 수 없다면 일어날 수 있다. 두번째 가능성은 주축각이 180도의 모호함을 가지기 때문에 전체 라벨에 상부 하방을 판독되는 것이다.
기억된 서브루틴은 중심에서 벗어나는지를 판단하는 기능을 실행한다. 만약 레벨이 정확하게 위치되어졌다면, 그 중심행의 좌표는 바로 라벨의 중심을 통해 통과된다.
수직 방향의 위치 에러가 행하여졌느냐의 여부를 결정키 위해, 가상의 중심행 상방의 행을 채킹하여 어느것이 라벨 중심에 최근접 통과하는 선을 형성하는지를 관찰한다. 상방 또는 하방의 행이 가상의 중심행보다 더 근접할 경우, 적절한 시프트 업 또는 다운이 이루어진다. 또한 짧은 행을 우측으로 1위치 시프트하여 조정한다.
수평 방향의 위치 에러 및 상하 판독은 조잡한 그리드 정보로 공지된 라벨내에 수록된 정보를 사용하여 체킹한다. 이 정보는 전술한 바와 같이 육각형의 3셀×3셀 클러스터로 분산되어 있다. 예를들어 라벨이 33행×30열 그리드로 존재할 수도 있으므로, 이들 클러스터는 11×10 그리드를 형성한다. 각각이 3셀×3셀의 클러스터인 저부 중심 육각형은 인코딩시 제공되는 특성을 갖는다. 제4도를 참조로 이미 설명한 바와 같이, 이 육각형의 각 변상에는 보장된 변이가 존재한다. 예를 들어 저부 중심 육각형이 흑색일 경우, 저부 좌우측 육각형은 회색 또는 백색중 어느 하나이어야 한다. 제9도의 기억 서브루틴은 이 변위 특성을 이용하여 2개의 예상되는 최종 왜곡을 제거하는 잇점이 있다. 우선 열의 각 요소부가 수평방향으로 인접한 2개의 육각형 사이에서 변이가 발생하는지의 여부를 지시하도록 정렬한다. 이어서 열을 체킹하여 조잡한 그리드의 9개의 가상 슬라이드 각각이 0개의 예상되는 슬라이드 주위에 3×3 패턴으로 배치하도록 한다. 이들 슬라이드중의 일방는 실제변이와 기개 변이 사이에서 우수한 조합을 보여주며, 이 슬라이드 위치는 보유된다. 다음, 라벨이 상하 판독되는 가정하에서 동일한 가정을 체킹한다. 이것은 라벨이 좌측에서 우측으로 프린팅되는데 반하여, 주축각은 실제로 우측에서 좌측을 지향할 경우 발생한다.
만일 라벨이 단순히 반전된 경우, 즉, 상위행과 하위행, 또는 상위열과 하위열이 상호 교환할 경우, 그로인해 슬라이딩 또 반전되어야 한다. 그러나, 라벨을 정확히 반전시키기 위해서는 중요한 하나의 변환이 행해져야 한다. 판독시 짧은(길이 29) 행은 좌측으로 조정되며, 따라서, 라벨이 반전된 경우, 이들 라벨은 우측으로 조정되어야 한다. 조정이 행해지며 이 과정은 단순한 반전이라기 보다는 슬라이드 가정의 결과를 가져온다. 사실, 라벨이 실제로 상하 판독될 경우, 슬라이드 시험으로부터 최량의 결과는 이전의 어떠한 시험 보다도 양호하다.
라벨의 상하 판독 및 임의의 슬라이드가 절대 위치내에 존재하는지의 여부를 결정한 후에는, 라벨 매트릭스를 디코우드할 수 있다. 화상과 슬라이드를 정확히 결정함으로써 화상처리 기능은 완벽해지며 이어서 데이터 디코우딩 과정을 시작한다.
4. 디코우딩
제9도의 기억 프로그램 RD LABEL.C(182)는 탐색 프로그램에 의해 조성된 파일을 판독하며, 바람직한 실시예의 경우 1292비트의 비트 스트림 파일이 발생한다. 또한 이 프로그램은 제9도의 기억 서브루틴 Cell Dec.C(183)을 이용하여 비사용 육각형을 마스크로 하고, 코우딩 프로그램의 역인 디코우딩을 행한다.
디코우딩 과정의 제1단계는 인코딩 작업시 사용되는 비트-대-육각형 맵핑 과정의 역인 육각형-대-비트 맵핑 과정을 이용하여 육각형 정보로부터 비트 스트림을 발생한다.
이어서 비트(정보) 스트림을 프로그램에 의해 고순위 메시지 비트 스트림과 저순위 메시지 비트 스트림으로 양분하거나, 라벨의 인코딩시 사용되는 것과 동일 수량의 비트 스트림으로 분리한다.
이어서, 라벨 인코딩 고정시 사용되었는 에러 코우딩 기술을 이용하여 각 비트 스트림에 대해 에러 보정을 행하는 것이 필요하다. 예를 들어, 리드-솔로면 코우딩을 사용할 경우, 탐색 프로그램에 의해 조성된 비트 스트림에 대한 에러 보정을 함으로써, 인코딩 입력 파일에 대해 이미 설명한 바와 동일한 형식의 출력을 발생할 수 있다. 에러 보정을 하기 과정으로 행해질 수도 있다(참고 : 전술한 바의 에러 조정 코우드의 이론과 실제).
1. 신드롬을 연산함.
2. 베를레캄-메세이 연산법(Berlekamp-Massey Algorithem)을 이용하여 에러 탐지 지수를 연산함.
3. 치엔 탐색(Chien search)을 이용하여 에러 위치를 연산함.
4. 포오니 연산법(Forney's Algorithem)을 이용하여 에러 크기를 연산함.
마지막 단계는 에러의 보정치가 2 및 3단계로부터 검출될 경우에만 실시한다. 검출된 에러수치도 연산한다. 만일 에러의 비보정치가 검출되거나 함축적인 패딩(전술됨)에서 에러가 발견될 경우는 플래그가 세트된다. 실시예에서 이용된 특정한 에러코딩 과정은 제9도에 ERRDEC.C(184)로 표시되어 있다.
5. 출력
소포를 추적(콘베이어상의 그의 위치를 확인)함으로써, 소포 수신지의 우편번호를 나타내는 고순위 메시지를 사용하여 적합한 루팅수단 또는 콘베이어를 활성화하여, 적절한 트럭, 비행기 소포 운반자로 하여금 소포를 그 수신지까지 가져가게 한다.
본 발명은 콘베이어/전용 시스템에 사용될 수도 있으나, 소포, 편지, 부품, 기계등에 부착된 라벨을 판독하고 시스템으로 하여금 예컨대 라벨을 갖는 물품에 대해 소포취급 또는 제조작업을 행하게 하는 것이, 바람직한 광범위한 정보 수집, 소포취급 및 제조작업시에 사용될 수 있음은 말할나위도 없다. 본 발명은 이들 작업을 고속 및 고정밀도로 행하게끔 하며, 상당량의 라벨 정보의 취급 및 라벨의 찢어짐으로 인해 다량의 정보가 소실되지 않도록 보호하는 것을 가능케 한다.
제9도에서와 같이 디코우드된 메시지나 컴퓨터 터미널상에 교호히 디스플레이되도록 하기 위해 프로그램 TEXTOUT.C(185)를 채용해도 좋다.

Claims (171)

  1. 벌집 패턴으로 접하게 배열되고, 각각이 적어도 두개의 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 육각형들을 포함하는 인코딩된 정보를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광학 특성의 흑색과 백색 및 회색임을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  3. 제1항에 있어서, 보다 중요한 정보는 상기 라벨의 중심에 근접한 육각형에 인코딩됨을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  4. 제1항에 있어서, 상기 육각형에 인코딩된 정보가 적어도 제1 및 제2메시지 영역을 포함하고 상기 제1메시지 영역이 상기 제2메시지 영역보다 상기 라벨의 주변으로부터 더 멀리 위치됨을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  5. 제1항에 있어서, 상기 정보-인코딩된 육각형들이 메시지 정보 및 에러검출 정보로 인코딩되고, 그리하여 상기 라벨로부터 검색된 메시지 정보에서의 에러들이 검출되게 함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  6. 제5항에 있어서, 상기 에러검출 정보가 상기 라벨로부터 검색된 메시지 정보에서의 에러들을 정정하는데 이용됨을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  7. 제1항에 있어서, 상기 정보-인코딩된 육각형에 의해 점유된 영역으로부터 분리된 상기 라벨상에 영역을 점유하고 각각 교번순으로 적어도 두개의 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 동심링을 추가로 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  8. 제7항에 있어서, 상기 동심링은 상기 라벨상에서 중앙에 위치됨을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  9. 제8항에 있어서, 상기 접하는 정보-인코딩된 육각형은 약 1평방인치의 영역내에서 약 50행과 50열까지 배열됨을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  10. 제8항에 있어서, 상기 접하는 정보-인코딩된 육각형은 약 1평방인치의 영역내에 약 33행과 30열까지로 배열되고, 상기 동심링은 상기 라벨의 영역의 약 10퍼센트보다 적게 점유함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  11. 제7항에 있어서, 상기 육각형에 인코딩된 정보는 적어도 제1 및 제2메시지 영역을 포함하고, 상기 제1메시지 영역은 상기 제2메시지 영역보다 상기 라벨의 주변으로부터 더 멀리 위치됨을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  12. 제7항에 있어서, 상기 동심링은 상기 라벨의 영역의 약 25퍼센트보다 적게 점유함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  13. 제7항에 있어서, 보다 중요한 정보는 상기 라벨 중심에 근접한 육각형에 인코딩됨을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  14. 제7항에 있어서, 상기 육각형의 상기 광학 특성은 흑색과 백색 및 회색임을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  15. 제14항에 있어서, 상기 동심링의 광학 특성은 상기 육각형의 둘 이상의 광학 특성중 두개와 같음을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  16. 제15항에 있어서, 상기 동심링의 광학 특성은 교번으로 흑색과 백색임을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  17. 각각이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖고, 정사각형 또는 직사각형들 이외에 다수의 접하게 배열된 정보-인코딩된 다각형을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  18. 제17항에 있어서, 상기 라벨상에 각각이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 동심링을 추가로 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  19. 제18항에 있어서, 상기 동심링은 상기 라벨상에 중앙에 위치됨을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  20. 벌집 패턴으로 접하게 배열되고, 각각이 적어도 두가지 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 육각형을 포함하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법으로서,
    [가] 상이한 광학 특성을 갖는 다수의 접하는 육각형을 만들기 위하여 적어도 두가지 광학 특성중 하나를 각 육각형에 할당하는 단계와;
    [나] 설정된 순서로 상기 육각형을 순서를 매김에 의해 정보를 인코딩하는 단계와;
    [다] 각 육각형을 그것의 할당된 광학 특성에 프린팅하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, [라]각 육각형의 광학 특성을 정의하기 위하여 돗트 매트릭스로 다수의 돗트들을 할당하는 단계와;
    [마] 상기 다수의 돗트들을 프린팅하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 정보 인코딩하는 방법.
  22. 제10항에 있어서, 단계 [나]가 상기 라벨상에 설정된 지리학적 영역에 둘 이상의 접하는 육각형의 그룹을 맵핑하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 정보 인코우딩 방법.
  23. 제21항에 있어서, 단계 [나]가 상기 라벨상에 설정된 지리학적 영역에 둘 이상의 접하는 육각형의 그룹을 맵핑하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 정보 인코우딩 방법.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 인코우딩되는 정보를 적어도 고순위 및 저순위의 두 카테고리로 분할하는 단계와, 상기 고순위 및 저순위 정보를 분리된 소정의 지리학적 영역에 인코딩하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 정보 인코우딩 방법.
  25. 제20항에 있어서, 다수의 선택된 육각형을 에러검출 정보로 인코딩하고 상기 육각형 가운데 상기 에러검출 인코딩된 육각형들을 내삽하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 정보 인코우딩 방법.
  26. 제24항에 있어서, 다수의 선택된 육각형을 에러검출 정보로 인코딩하고 상기 육각형들 가운데 상기 에러검출 인코딩된 육각형들을 내삽하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 정보 인코우딩 방법.
  27. 제26항에 있어서, 분리된 인코딩된 에러검출 정보가 상기 고순위 및 저순위 정보에 분리되게 적용됨을 특징으로 하는 정보 인코우딩 방법.
  28. 제25항에 있어서, 상기 인코딩된 에러검출 정보가 상기 라벨로부터 검색된 정보에서 에러들을 정정하는데 이용됨을 특징으로 하는 정보 인코우딩 방법.
  29. 제27항에 있어서, 상기 에러검출 정보가 상기 라벨로부터 검색된 정보에서 에러들을 정정하는데 이용됨을 특징으로 하는 정보 인코우딩 방법.
  30. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 인코우딩 단계가 다른 광학 특성들을 갖는 접하는 육각형들의 수를 최적화하도록 구성됨을 특징으로 하는 정보 인코우딩 방법.
  31. [가] 벌집 패턴으로 접하게 배열되고 각각이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코우딩된 육각형들을 라벨상에 프린팅하는 단계와;
    [나] 상기 라벨을 조명하는 단계와;
    [다] 상기 육각형들로부터 반사된 광을 전기광학 센서로 광학적으로 감지하는 단계와;
    [라] 상기 센서의 각개의 화소에 의해 감지되어 상기 광학 특성으로부터 반사된 광의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호들을 발생시키는 단계와;
    [마] 상기 아날로그 전기신호를 순차 디지탈 신호로 변환하는 단계와;
    [바] 기억매체에서 상기 디지탈 신호의 복사를 형성하도록 상기 디지탈 신호를 컴퓨터에 접속된 기억매체에 기억시키는 단계와;
    [사] 상기 육각형의 각개의 광학 특성들의 명도와 위치 및 배향의 특징들을 검색하도록 상기 디지탈 신호들의 상기 복사를 디코우딩하는 단계와;
    [아] 육각형에 의해 나타난 디코우딩된 정보를 나타내는 컴퓨터로부터 디지탈 비트 스트림 출력을 발생하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 광학 특성들이 흑색 및 백색임을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  33. 제31항에 있어서, 상기 광학 특성들이 흑색, 백색 및 회색임을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  34. 제31항에 있어서, 기억된 디지탈 신호들을 상기 광학 특성에 대응하는 소정의 디지탈 신호 레벨로 정상화하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  35. 제31항에 있어서, 상기 육각형이 제20항의 정보 인코딩 방법에 따라 인코딩됨을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  36. 제31항에 있어서, 상기 육각형들이 제22항의 정보 인코딩 방법에 따라 인코딩됨을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법
  37. [가] 벌집 패턴으로 접하게 배열되고, 각각이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 육각형과, 상기 육각형의 적어도 두가지 광학 특성에 대응하는 교번 광학 특성을 갖는 다수의 중앙에 위치된 동심링들을 라벨상에 프린팅하는 단계와;
    [나] 상기 라벨을 조명하는 단계와;
    [다] 상기 육각형 및 상기 동심링으로부터 반사된 광을 전기광학 센서로 광학적으로 감지하는 단계와;
    [라] 상기 센서의 각개의 화소에 의해 감지되어 상기 육각형과 상기 동심링으로부터 반사된 광의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호들을 발생시키는 단계와;
    [마] 상기 동심링들의 존재를 결정하도록 아날로그 대역 필터를 통해 상기 아날로그 전기신호들을 필터링하고, 그리하여 상기 센서의 시계내에 상기 육각형의 존재를 검출하는 단계와;
    [바] 상기 아날로그 전기신호를 순차 디지탈 비트 스트림으로 변환하는 단계와;
    [사] 기억매체에서 상기 디지탈 신호의 복사를 형성하도록 기억매체에 상기 디지탈 신호를 기억하는 단계와;
    [아] 상기 육각형의 각개의 광학 특성의 명도와 위치 및 배향의 특징들을 검색하도록 상기 디지탈 신호의 상기 복사를 디코우딩하는 단계와;
    [자] 디코우딩된 육각형을 나타내는 상기 컴퓨터로부터 디지탈 비트 스트림 출력 발생하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 육각형 및 상기 동심링의 광학 특성이 흑색 및 백색임을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  39. 제37항에 있어서, 상기 육각형의 광학 특성이 흑색과 백색 및 회색이고 상기 동심링의 광학 특성은 상기 육각형의 두 광학 특성과 같음을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  40. 제37항에 있어서, 상기 기억된 데이터는 상기 육각형의 상기 광학 특성에 대응하는 소정의 디지탈 신호로 정상화하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  41. 제37항에 있어서, 상기 육각형이 제20항의 정보 인코딩 방법에 따라 인코딩됨을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  42. 제37항에 있어서, 상기 육각형이 제22항의 정보 인코딩 방법에 따라 인코딩됨을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  43. [가] 벌집 패턴으로 접하게 배열되고, 각각이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 육각형과, 상기 육각형의 적어도 두 광학 특성에 해당하는 교번 광학 특성을 갖는 다수의 중앙에 위치된 동심링을 기판상에 프린팅하는 단계와;
    [나] 상기 라벨을 조명하는 단계와;
    [다] 상기 육각형 및 상기 동심링으로부터 반사된 광을 전기광학 센서로 광학적으로 감지하는 단계와;
    [라] 상기 센서의 각개의 화소에 의해 기록되어 상기 육각형과 상기 동심링으로부터 반사된 광의 명도에 대응하는 디지탈 그 전기신호를 전송하는 단계와;
    [마] 상기 동심링의 존재를 결정하기 위하여 아날로그 대역 필터를 통해 상기 디지탈 전기신호들을 필터링하고, 그리하여 상기 센서의 시계내에 상기 육각형의 존재를 검출하는 단계와;
    [바] 기억매체에서 상기 디지탈 신호의 복사를 형성하도록 컴퓨터에 접속된 기억매체에 디지탈 전기신호를 기억하는 단계와;
    [사] 상기 육각형의 각개의 광학 특성의 명도와 위치 및 배향의 특징들을 검색하도록 상기 디지탈 전기 신호의 상기 복사를 디코우딩하는 단계와;
    [아] 디코우딩된 육각형을 나타내는 상기 컴퓨터로부터 디지탈 비트 스트림 출력을 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  44. 제43항에 있어서, 상기 디지탈 대역 필터가 이차원 디지탈 대역 필터임을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  45. 소정의 패턴으로 인코딩되고, 각각이 적어도 두 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 접하게 배열된 다각형들에 대응하는 전기광학적으로 감지된 화상을 나타내는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법으로서,
    [가] 상기 광학 특성의 좌표 및 명도를 결정하기 위하여 상기 화상에 이차원 클럭 복원을 실행하는 단계와;
    [나] 상기 접하게 배열된 다각형들의 광학 특성을 식별하기 위하여 단계 [가]의 광학 특성들의 상기 명도를 탐색하는 단계와;
    [다] 상기 다각형에 대한 인코딩 방법의 역(逆)을 실행함에 의해 상기 다각형을 디코우딩하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림을 디코우딩하는 방법.
  46. 제45항에 있어서, 상기 접하게 배열된 다각형이 벌집 패턴으로 배열된 육각형들임을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  47. 제45항에 있어서, 단계 [나]가
    (ㄱ) 가장 큰 명도의 위치를 식별하기 위해 상기 다수의 다각형의 소정의 영역내에서 단계 [가]에서 결정된 상기 광학 특성의 이차원 클럭 복원된 좌표 및 명도를 탐색하는 초기화를 실행하는 단계와;
    (ㄴ) 단계 (ㄱ)에서 가장 큰 명도 위치에서 출발하는 전체 화상에 걸쳐 상기 광학 특성들의 이차원 클럭 복원된 좌표 및 명도를 탐색하는 탐색연속 루프를 실행하고, 다각형의 중심에 대응하는 다음 가장 큰 명도의 각 인접 위치로 순회하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  48. 제46항에 있어서, 단계 [나]가
    (ㄱ) 가장 큰 명도의 위치를 식별하도록 상기 화상의 소정의 영역내에서 단계 [가]에서 결정된 광학 특성의 이차원 클럭 복원된 좌표 및 명도를 탐색하는 초기화를 실행하는 단계와;
    (ㄴ) 단계 (ㄱ)에서의 가장 큰 위치에서 출발하는 전체 화상에 걸쳐 상기 광학 특성의 이차원 클럭 복원된 좌표 및 명도를 탐색하는 탐색 연속 루프를 실행하고, 육각형의 중심에 대응하는 다음 가장 큰 명도의 각 인접 위치로 순회하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  49. 제45항에 있어서, 단계 [가]가
    (ㄱ) 상이한 광학 특성들을 갖는 인접 다각형 사이의 변이들을 식별하기 위하여 상기 디지탈 신호에 비선형 맵핑동작을 실행하는 단계와;
    (ㄴ) 상기 다각형의 광학 특성 변이의 방향과 스페이싱 및 명도에 대응하는 이차원 비선형 좌표들을 얻기 위하여 비선형 맵핑된 디지탈 신호상에 퓨리에 변환을 실행하는 단계와;
    (ㄷ) 상기 다각형의 광학 특성 변이의 부정확한 방향 및 스페이싱을 제거하도록 상기 이차원 비선형 좌표들을 필터링하는 단계와;
    (ㄹ) 상기 전기광학 센서에 의해 기록된 상기 다각형의 복제된 화상에 대응하는 디지탈 신호를 복원하기 위하여 상기 필터링된 이차원 비선형 좌표들상에 역 퓨리에 변환을 실행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법
  50. 제49항에 있어서, 상기 다각형이 벌집 패턴으로 접하게 배열된 육각형들임을 특징으로 하는 디지탈신호 스트림의 디코우딩 방법.
  51. 제49항에 있어서, 단계(ㄱ)이 상기 전기광학 센서의 각 화소에 근접한 화소들과 각 화소에 의해 기록된 상기 화상의 광학 특성의 표준 편이를 연산함에 의해 상이한 광학 특성들을 갖는 인접 다각형들 사이의 변이들의 이차원 맵을 만드는 단계를 포함하고, 더 큰 표준 편이값은 상기 다각형들의 인터페이스에서의 변이 영역에 대응함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  52. 제47항에 있어서, 상기 다각형들의 각개의 광학 특성들을 결정하기 위하여 단계 (ㄴ)에서 위치설정된 각 다각형의 중심에 대응하는 상기 변환된 디지탈 신호들을 스레쉬홀딩(thresholding)하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  53. 제52항에 있어서, 상기 변환된 디지탈 신호의 역치를 결정하는 단계가 상기 다각형의 각개의 광학 특성을 나타내는 히스토그램을 구성함에 의해 실행됨을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  54. 제45항에 있어서, 단계 [가] 이전에, 화상의 각 광학 특성에 대한 소정의 레벨로 감지된 화상을 정상화하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  55. 제45항에 있어서, 단계 [가] 이전에, 동일한 수평 및 수직 확대를 한 화상을 발생시키도록 상기 화상을 리스케일링하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  56. 제50항에 있어서, 먼저 상기 육각형의 모든 축들을 결정하고 그리고 나서 이들 축들이 화상의 경계에 소정의 관계를 갖는 것을 결정함에 의해 상기 육각형들의 주축을 결정하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  57. 제49항에 있어서, 퓨리에 변환 단계를 실행하기 전에, 상기 다각형들과 관련되지 않은 상기 전기광학 센서에 의해 감지된 광학 특성의 명도를 감소하도록 비선형 맵핑된 디지탈 신호들을 윈도우잉하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  58. 제49항에 있어서, 상기 전기광학 센서에 의해 감지된 상기 화상이 상이한 교번하는 광학 특성의 다수의 동심링들을 포함하고, 상기 방법의 제1단계가 상기 디지탈 신호들을 필터링하고 상기 디지탈 신호들을 소정의 주파수의 신호와 서로 연관시킴에 의해 상기 포착 타게트를 위치시킴을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  59. [가] 벌집 패턴으로 접하게 배열되고, 각각이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 육각형을 포함하는 인코딩된 데이터를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨과;
    [나] 소정의 영역을 조명하는 수단과;
    [다] 이미징수단의 각 화소를 스트라이킹(striking)하고 상기 육각형들로부터 반사된 빛의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호들을 발생하고 상기 라벨이 통과하도록 배열된 상기 소정의 조명 영역을 광학적으로 이미징하는 수단과;
    [라] 상기 이미징수단의 상기 화소들에 의해 기록된 빛의 명도에 대응하는 순차 디지탈 비트 스트림으로 상기 아날로그 전기신호를 변환시키는 수단과;
    [마] 상기 라벨의 후속 디코우딩을 위해 상기 디지탈 비트 스트림을 기억하는 수단과;
    [바] 상기 디지틀 비트 스트림을 디코우딩하고, 인코딩된 정보를 나타내는 전기 출력을 발생하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  60. 제59항에 있어서, 상기 광학적으로 판독가능한 라벨이 또한 다수의 동심링들을 포함하고, 상기 동심링이 상기 육각형의 적어도 두 광학 특성에 대응하는 교번 광학 특성들을 가짐을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  61. 제60항에 있어서, 상기 동심링이 상기 라벨상에서 중앙에 위치됨을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  62. 제61항에 있어서, 각 육각형이 흑색이나 백색 또는 회색이고, 상기 동심링이 교번하는 흑색 및 백색임을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  63. 제60항에 있어서, 상기 동심링의 존재를 결정하고 그리하여 상기 소정의 조명 영역내에 상기 라벨의 존재를 검출하기 위하여 상기 아날로그 전기신호를 필터링하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  64. 제59항 또는 제60항에 있어서, 상기 광학 이미징수단이 전하결합소자를 포함함을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  65. 벌집 패턴으로 접하게 배열되고, 각각이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 육각형을 포함하는 인코딩된 데이터를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨용 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치에 있어서,
    [가] 소정의 영역을 조명하는 수단과;
    [나] 이미징수단의 각 화소를 스트라이킹하고 상기 육각형으로부터 반사된 빛의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호를 발생하고 상기 라벨이 통과하도록 배열된 상기 소정의 조명 영역을 광학적으로 이미징하는 수단과;
    [다] 상기 이미징수단의 상기 화소에 의해 기록된 빛의 명도에 대응하는 순차 디지탈 비트 스트림으로 상기 아날로그 전기신호를 변환하는 수단과;
    [라] 상기 라벨의 후속 디코우딩을 위해 상기 디지탈 비트 스트림을 기억하는 수단과;
    [마] 상기 디지탈 비트 스트림을 디코우딩하고, 인코딩된 정보를 나타내는 전기 출력을 발생하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 라벨용 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  66. 벌집 패턴으로 접하게 배열되고, 각각이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보인코딩된 육각형과 상기 육각형의 적어도 두 광학 특성에 해당하는 교번 광학 특성을 갖는 다수의 중앙에 위치된 동심링을 포함하는 인코딩된 데이터를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨용 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치에 있어서,
    [가] 소정의 영역을 조명하는 수단과;
    [나] 이미징수단의 각 화소를 스트라이킹하고 상기 육각형으로부터 반사된 빛의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호를 발생하고 상기 라벨이 통과하도록 배열된 상기 소정의 조명 영역을 광학적으로 이미징하는 수단과;
    [다] 상기 이미징수단의 상기 화소에 의해 기록된 빛의 명도에 대응하는 순차 디지탈 스트림으로 상기 아날로그 전기신호를 변환하는 수단과;
    [라] 상기 라벨의 후속 디코우딩을 위해 상기 디지탈 비트 스트림을 기억하는 수단과;
    [마] 상기 디지틀 비트 스트림을 디코우딩하고, 인코딩된 정보를 나타내는 전기 출력을 발생하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 라벨용 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  67. 제66항에 있어서, 상기 동심링의 존재를 결정하고 그리하여 상기 소정의 조명 영역내에 상기 라벨의 존재를 검출하도록 상기 아날로그 전기신호를 필터링하고 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 라벨용 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  68. 소정의 패턴으로 인코딩되고 각각이 적어도 두 광학 특성중의 하나를 갖는 다수의 접하게 배열된 다각형에 대응하는 전기광학적으로 감지된 화상을 나타내는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 장치로서,
    [가] 상기 광학 특성의 좌표 및 명도를 결정하도록 상기 화상에 이차원 클럭 복원을 실행하는 수단과;
    [나] 상기 다각형의 광학 특성들을 식별하도록 단계 [가]의 광학 특성의 상기 명도를 탐색하는 수단과;
    [다] 상기 다각형들에 대한 인코딩 공정의 역을 실행함에 의해 상기 다각형들을 인코딩하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  69. 소정의 패턴으로 인코딩되고 각각이 적어도 두 광학 특성중의 하나를 갖는 다수의 접하게 배열된 다각형에 대응하는 전기광학적으로 감지된 화상을 나타내는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 장치로서,
    [가] 상이한 광학 특성을 갖는 다각형들 사이의 변이를 식별하도록 상기 디지탈 신호에 비선형 맵핑동작을 실행하는 수단과;
    [나] 상기 다각형의 광학 특성 변이의 방향과 스페이싱 및 명도에 대응하는 이차원 맵을 얻도록 비선형 맵핑된 디지탈 신호에 퓨리에 변환을 실행하는 수단과;
    [다] 상기 다각형의 광학 특성 변이의 부정확한 방향 및 스페이싱을 제거하도록 상기 이차원 맵을 필터링 하는 수단과;
    [라] 상기 다각형의 복제된 화상에 대응하는 디지탈 신호들을 복원하도록 상기 필터링된 이차원 맵에 역 퓨리에 변환을 실행하는 수단과;
    [마] 상기 다수의 다각형내에서 각 다각형의 위치와 각 다각형의 중심의 광학 특성을 결정하도록 변환된 디지탈 신호를 탐색하는 수단과;
    [바] 상기 다각형에 대해 인코딩 공정의 역을 실행함에 의해 상기 다각형을 디코우딩하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  70. 제69항에 있어서, 수단 [마]가
    (ㄱ) 가장 큰 명도의 위치를 식별하도록 상기 화상의 소정의 영역내에서 상기 변환된 디지탈 신호를 탐색하는 초기화 수단과;
    (ㄴ) 수단 (ㄱ)에서 가장 큰 명도의 위치로부터 출발하고 다각형의 중심에 대응하는 다음 가장 큰 명도의 각 인접위치로 순회하는 전체 화상에 걸쳐 상기 변환된 디지탈 신호들을 탐색하는 탐색 계속 루프수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  71. 제69항 또는 제70항에 있어서, 상기 다각형들이 벌집 패턴으로 접하게 배열된 육각형들임을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  72. 제69항에 있어서, 상기 비선형 맵핑 수단이 상기 전기광학 센서의 각 화소에 근접한 화소들과 각 화소에 의해 기록된 상기 화상의 광학 특성의 표준편의를 연산함에 의해 다른 광학 특성을 갖는 인접 다각형들 사이의 변이의 이차원 맵을 만드는 수단을 포함하고, 보다 큰 표준편의값이 상기 다각형들의 접속부에서의 변이 영역에 대응함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  73. 제69항에 있어서, 상기 다각형들의 각개의 광학 특성을 결정하도록 수단 [마]에 의해 위치된 각 다각형의 중심에 대응하는 상기 변환된 디지탈 신호의 한계치 결정수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  74. 제73항에 있어서, 한계치 결정수단이 상기 다각형의 각개의 광학 특성을 나타내는 히스토그램을 구성하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  75. 제69항에 있어서, 상기 비선형 맵핑동작을 실행하기 전에 화상의 각 광학 특성에 대해 소정의 최적치로 감지된 화상을 정상화하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  76. 제75항에 있어서, 상기 비선형 맵핑동작을 실행하기 전에 동일한 수평 및 수직 확대를 한 화상을 발생하도록 정상화된 화상을 리스케일링하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  77. 제71항에 있어서, 먼저 상기 육각형의 모든 축을 결정하고 그리고 나서 이들 축들이 화상의 경계에 소정의 관계를 갖는 것을 결정함에 의해 상기 육각형의 주축을 결정하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  78. 제69항에 있어서, 비선형 맵핑된 디지탈 신호에 상기 퓨리에 변환을 실행하기 전에 상기 다각형과 관련되지 않는 상기 전기광학 센서에 의해 감지된 광학 특성의 명도들을 감소하도록 비선형 맵핑된 디지탈 신호들을 윈도우잉하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  79. 제69항에 있어서, 상기 전기광학 센서에 의해 감지된 상기 화상의 상이한 교번하는 광학 특성의 다수의 동심링을 포함하는 포착 타게트와 소정의 주파수의 신호로 상기 디지탈 신호를 서로 연관시키고 상기 디지탈 신호를 필터링함에 의해 포착 타게트를 위치시키는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  80. 적어도 다섯 변들을 갖는 다수의 정보-인코딩된 다각형을 포함하고, 상기 다각형은 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열되고, 상기 다각형이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 가짐을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  81. 제80항에 있어서, 상기 어레이가 육각형 어레이임을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  82. 제81항에 있어서, 상기 육각형 어레이는 60도씩 떨어져 이격된 세 축을 가짐을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  83. 제80항에 있어서, 상기 다각형을 실질적으로 규칙적인 육각형의 형상임을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  84. 제80항에 있어서, 상기 광학 특성은 흑색과 백색 및 회색임을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  85. 제80항에 있어서, 상기 다각형은 불규칙적인 다각형임을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  86. 제80항 또는 제81항에 있어서, 상기 정보-인코딩된 다각형들에 의해 점유된 영역으로부터 분리된 상기 라벨상의 영역을 점유하는 다수의 동심링을 추가로 포함하고, 각 동심링은 교번하는 순서로 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 가짐을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  87. 제86항에 있어서, 상기 동심링은 상기 라벨상에서 중앙에 위치됨을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  88. 인접 삼각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열되고, 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 삼각형들을 포함하는 인코딩된 정보를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨.
  89. 제88항에 있어서, 상기 정보-인코딩된 삼각형들에 의해 점유된 영역으로부터 분리된 상기 라벨상의 영역을 점유하는 다수의 동심링을 추가로 포함하고, 각 동심링이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 교번하는 순서로 가짐을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  90. 제89항에 있어서, 상기 동심링은 중앙에 위치됨을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  91. 인접 다각형의 기하학적 중심이 이차원 육각형 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열되고, 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 다각형을 포함하는 인코딩된 정보를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨.
  92. 제91항에 있어서, 상기 다각형은 실질적으로 규칙적인 육각형의 형상임을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  93. 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열되고, 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 다각형들을 포함하고, 상기 어레이는 적어도 세개의 동등하게 이격된 축들을 갖는 인코딩된 정보를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨.
  94. 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 부분적으로 접하게 배열되고, 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 다각형을 포함하는 인코딩된 정보를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨.
  95. 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 접하지 않게 배열되고, 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 다각형을 포함하는 인코딩된 정보를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨.
  96. 제93항 또는 94항 또는 제95항에 있어서, 상기 다각형이 규칙적인 다각형임을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  97. 제93항 또는 94항 또는 제95항에 있어서, 상기 다각형이 불규칙적인 다각형임을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  98. 제93항 또는 94항 또는 제95항에 있어서, 상기 정보-인코딩된 다각형에 의해 점유된 영역으로부터 분리된 상기 라벨상의 영역을 점유하는 다수의 동심링을 포함하고, 각 동심링이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 교번하는 순서로 가짐을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  99. 제98항에 있어서, 상기 동심링이 상기 라벨상에서 중앙에 위치됨을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  100. 제94항 또는 제95항에 있어서, 상기 어레이가 육각형 어레이임을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  101. 제100항에 있어서, 상기 육각형 어레이가 60도로 떨어져 이격된 세 축들을 가짐을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨.
  102. 인코우딩 공정에 따라 인코딩되고, 다각형들 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간들을 한정하고, 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓이도록 배열된 상기 다각형 및 상기 갈라진 공간이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 접히지 않게 배열된 다각형에 대응하는 전기광학적으로 감지된 라벨 화상을 나타내는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법으로서,
    [가] 복원된 클럭신호를 얻기 위하여 상기 감지된 라벨 화상에 이차원 클럭 복원을 실행하는 단계와;
    [나] 상기 다각형의 광학 특성을 식별하도록 상기 다각형의 기하학적 중심을 위치시키는데 단계 [가]의 상기 복원된 클럭신호를 이용하는 단계와;
    [다] 상기 인코딩 공정의 역을 실행함에 의해 상기 다각형을 디코우딩하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  103. 인코딩된 공정에 따라 인코딩되고, 다각형들 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간들을 한정하고, 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 정점에 놓이도록 배열되고, 상기 다각형 및 상기 갈라진 공간이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는, 다수의 부분적으로 접하게 배열된 다각형에 대응하는 전기광학적으로 감지된 라벨 화상을 나타내는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법으로서,
    [가] 복원된 클럭신호를 얻기 위하여 상기 감지된 라벨 화상에 이차원 클럭 복원을 실행하는 단계와;
    [나] 상기 다각형의 광학 특성을 식별하도록 상기 다각형의 기하학적 중심을 위치시키는 단계 [가]의 상기 복원된 클럭신호를 이용하는 단계와;
    [다] 상기 인코딩 공정의 역을 실행함에 의해 상기 다각들형을 디코우딩하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  104. 제102항 또는 제103항에 있어서, 상기 이차원 어레이가 육각형 어레이임을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  105. 제102항 또는 제103항에 있어서, 상기 다각형이 규칙적인 다각형임을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  106. 제102항 또는 제103항에 있어서, 상기 다각형이 불규칙적인 다각형임을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  107. 제102항 또는 제103항에 있어서, 상기 다각형이 실질적으로 규칙적인 육각형의 형상임을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  108. 제102항에 있어서, 수단 [가]가
    (ㄱ) 상이한 광학 특성을 갖는 인접 다각형들 사이와 다각형과 갈라진 공간 사이의 변이를 식별하기 위하여 상기 디지탈 신호에 비선형 맵핑동작을 실행하는 단계와;
    (ㄴ) 상기 다각형의 광학 특성 변이의 방향과 스페이싱 및 명도에 대등하는 이차원 표시를 얻도록 비선형 맵핑된 디지탈 신호에 퓨리에 변환을 실행하는 단계와;
    (ㄷ) 상기 다각형의 광학 특성 변이의 부정확한 방향 및 스페이싱을 제거하도록 상기 변환된 비선형 맵핑된 디지탈 신호를 필터링하는 단계와;
    (ㄹ) 상기 복원된 클럭신호를 얻기 위하여 상기 필터링된 변환된 비선형 맵핑 디지탈 신호들에 역 퓨리에 변환을 실행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  109. 제102항에 있어서, 단계 [가] 이전에, 화상의 광학 특성에 대해 소정의 레벨로 감지된 라벨 화상을 정상화하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  110. 제102항에 있어서, 단계 [가] 이전에, 동일한 수평 및 수직 확대를 한 화상을 발생시키도록 상기 화상을 리스케일링하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  111. 제108항에 있어서, 단계 (ㄱ)이 상기 전기광학 센서의 각 화소에 근접하는 화소들과 각 화소에 의해 기록된 상기 화상의 광학 특성의 표준편의를 연산함에 의해 상이한 광학 특성을 갖는 인접 다각형들 사이와 다각형들과 상기 갈라진 공간 사이의 변이의 이차원 맵을 발생하는 단계를 포함하고, 보다 큰 표준편의 값은 상기 다각형들의 인터페이스에서의 변이 영역에 대응함을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  112. 제111항에 있어서, 상기 다각형의 각개의 광학 특성을 결정하기 위하여 단계 [나]에서 위치설정된 각 다각형의 중심에서 상기 감지된 라벨 화상을 스레쉬홀딩하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  113. 제112항에 있어서, 상기 감지된 라벨 화상의 한계치를 결정하는 단계가 상기 다각형들의 각 광학 특성을 나타내는 히스토그램을 구성함에 의해 실행됨을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림의 디코우딩 방법.
  114. 제102항 또는 제108항 또는 제113항에 있어서, 단계 [나]가
    (ㄱ) 가장 큰 명도의 위치를 식별하도록 상기 신호의 소정의 영역내에서 단계 [가]에서 얻어진 이차원 복원된 클럭신호를 탐색하는 초기화를 실행하는 단계와;
    (ㄴ) 단계 (ㄱ)에서 가장 큰 명도 위치에서 출발하는 전체 복원된 클럭신호에 걸쳐 이차원 복원된 클럭신호를 탐색하는 탐색 계속 루프를 실행하고, 다음 가장 큰 명도의 각 인접 위치로 순회하는 단계를 포함하고, 각 식별된 위치가 다각형의 중심에 대응함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩하는 방법.
  115. 제114항에 있어서, 상기 전기광학 센서에 의해 감지된 상기 화상이 상이하고 교번하는 광학 특성의 다수의 동심링을 포함하는 포착 타게트를 포함하고, 공정의 제1단계가 상기 디지탈 신호들을 필터링하고 상기 디지탈 신호들을 소정의 주파수의 신호와 서로 연관시킴에 의해 상기 포착 타게트를 위치시킴을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  116. 제103항에 있어서, 단계 [가]가
    (ㄱ) 상이한 광학 특성을 갖는 인접 다각형들 사이와 다각형들과 갈라진 공간 사이의 변이들을 식별하기 위하여 상기 디지탈 신호에 비선형 맵핑동작을 실행하는 단계와;
    (ㄴ) 상기 다각형들의 광학 특성 변이의 방향과 스페이싱 및 명도에 대등하는 이차원 표시를 얻도록 비선형 맵핑된 디지탈 신호들에 푸리에 변환을 실행하는 단계와;
    (ㄷ) 상기 다각형의 광학 특성 변이의 부정확한 방향 및 스페이싱을 제거하도록 상기 변환된 비선형 맵핑된 디지탈 신호를 필터링하는 단계와;
    (ㄹ) 상기 복원된 클럭신호를 얻기 위하여 상기 필터링되고 변환된 비선형 맵핑 디지탈 신호에 역 퓨리에 변환을 실행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩 방법.
  117. 제103항에 있어서, 단계 [가] 이전에, 화상의 각 광학 특성에 대해 소정의 레벨로 감지된 라벨 화상을 정상화하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩 방법.
  118. 제103항에 있어서, 단계 [가] 이전에, 동일한 수평 및 수직 확대를 한 화상을 발생시키도록 상기 화상을 리스케일링하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림의 디코우딩 방법.
  119. 제116항에 있어서, 단계 (ㄱ)이 상기 전기광학 센서의 각 화소에 근접한 화소들과 각 화소에 의해 기록된 상기 화상의 광학 특성의 표준편의를 연산함에 의해 상이한 광학 특성을 갖는 인접 다각형들 사이와 다각형들과 갈라진 공간들 사이의 변이의 이차원 맵을 발생하는 단계를 포함하고, 보다 큰 표준편의값은 상기 다각형의 인터페이스에서의 변이 영역에 대응함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  120. 제119항에 있어서, 상기 다각형들의 각개의 광학 특성을 결정하기 위하여 단계 [나]에서 위치설정된 각 다각형의 중심에 상기 감지된 라벨 화상을 스레쉬홀딩하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩 방법.
  121. 제120항에 있어서, 상기 감지된 라벨 화상의 한계치를 결정하는 단계가 상기 다각형의 각 광학 특성을 나타내는 히스토그램을 구성함에 의해 실행됨을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 방법.
  122. 제103항 또는 제116항 또는 제121항에 있어서, 단계 [나]가
    (ㄱ) 가장 큰 명도의 위치를 식별하기 위하여 상기 신호의 소정의 영역내에서 단계 [가]에서 얻어진 이차원 복원된 클럭신호를 탐색하는 초기화를 실행하는 단계와;
    (ㄴ) 단계 (ㄱ)에서 가장 큰 명도 위치에서 출발하는 전체 복원된 클럭신호에 걸쳐 이차원 복원된 클럭신호를 탐색하는 탐색 계속 루프를 실행하고, 다음 가장 큰 명도의 각 인접 위치로 순회하는 단계를 포함하고, 각 식별된 위치가 다각형의 중심에 대응함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 방법.
  123. 제122항에 있어서, 전기광학 센서에 의해 감지된 상기 화상이 상이하고 교번하는 광학 특성의 다수의 동심링을 포함하는 포착 타게트를 포함하고, 공정이 제1단계가 상기 디지탈 신호를 필터링하고 상기 디지탈 신호를 소정의 주파수의 신호와 서로 연관시킴에 의해 상기 포착 타게트를 위치시킴을 특징으로 하는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩 방법.
  124. [가] 적어도 다섯 변들을 갖는 다수의 정보-인코딩된 다각형을 포함하고, 상기 다각형은 인접 다각형의 기하학적 중심의 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열되고, 상기 다각형은 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 인코딩된 정보를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨과;
    [나] 소정의 영역을 조명하는 수단과;
    [다] 이미징수단의 각 화소를 스트라이킹하고 상기 육각형으로부터 반사된 빛의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호들을 발생하고 상기 라벨이 통과하도록 배열된 상기 소정의 조명 영역을 광학적으로 이미징하는 수단과;
    [라] 상기 이미징수단의 상기 화소에 의해 기록된 빛의 명도에 대응하는 순차 디지탈 비트 스트림으로 상기 아날로그 전기신호를 변환하는 수단과;
    [마] 상기 라벨의 후속 디코우딩을 위해 상기 디지탈 비트 스트림을 기억하는 수단과;
    [바] 상기 디지탈 비트 스트림을 디코우딩하고, 인코딩된 정보를 나타내는 전기 출력을 발생하는 디코우딩 수단을 포함함을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  125. 제124항에 있어서, 상기 광학적으로 판독가능한 라벨이 또한 다수의 동심링을 포함하고, 상기 동심링이 상기 다각형의 적어도 두 광학 특성에 대응하는 교번 광학 특성들을 가짐을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  126. [가] 인접 다각형의 기하학적 중심이 이차원 육각형 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열되고 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 다각형을 포함하는 인코딩된 정보를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨과;
    [나] 소정의 영역을 조명하는 수단과;
    [다] 이미징수단의 각 화소를 스트라이킹하고 상기 다각형으로부터 반사된 빛의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호들을 발생하고 상기 라벨이 통과하도록 배열된 상기 소정의 조명 영역을 광학적으로 이미징하는 수단과;
    [라] 상기 이미징수단의 상기 화소에 의해 기록된 빛의 명도에 대응하는 순차 디지탈 비트 스트림으로 상기 아날로그 전기신호를 변환하는 수단과;
    [마] 상기 라벨의 후속 디코우딩을 위해 상기 디지탈 비트 스트림을 기억하는 수단과;
    [바] 상기 디지탈 비트 스트림을 디코우딩하고, 인코딩된 정보를 나타내는 전기 출력을 발생하는 디코우딩 수단을 포함함을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  127. 제126항에 있어서, 상기 광학적으로 판독가능한 라벨이 또한 다수의 동심링을 포함하고, 상기 동심링이 상기 다각형의 적어도 두 광학 특성에 대응하는 교번 광학 특성을 가짐을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  128. 제127항에 있어서, 상기 다각형들이 실질적으로 규칙적인 육각형의 형상임을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  129. [가] 인접 삼각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열되고, 적어도 두가지 다른 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 삼각형을 포함하는 인코딩된 정보를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨과;
    [나] 소정의 영역을 조명하는 수단과;
    [다] 이미징수단의 각 화소를 스트라이킹하고 상기 삼각형들로부터 반사된 빛의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호를 발생하고 상기 라벨이 통과하도록 배열된 상기 소정의 조명 영역을 광학적으로 이미징하는 수단과;
    [라] 상기 이미징수단의 상기 화소에 의해 기록된 빛의 명도에 대응하는 순차 디지탈 비트 스트림으로 상기 아날로그 전기신호를 변환하는 수단과;
    [마] 상기 라벨의 후속 디코우딩을 위해 상기 디지탈 비트 스트림을 기억하는 수단과;
    [바] 상기 디지탈 비트 스트림을 디코우딩하고, 인코딩된 정보를 나타내는 전기 출력을 발생하는 디코우딩 수단을 포함함을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  130. 제129항에 있어서, 상기 광학적으로 판독가능한 라벨이 또한 다수의 동심링을 포함하고, 상기 동심링이 상기 다각형들의 적어도 두 광학 특성에 대응하는 교번 광학 특성을 가짐을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  131. [가] 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 접하지 않게 배열되고, 적어도 두가지 상이한 다른 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 다각형을 포함하는 인코딩된 정보를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨과;
    [나] 소정의 영역을 조명하는 수단과;
    [다] 이미징수단의 각 화소를 스트라이킹하고 상기 다각형들로부터 반사된 빛의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호를 발생하고 상기 라벨이 통과하도록 배열된 상기 소정의 조명 영역을 광학적으로 이미징하는 수단과;
    [라] 상기 이미징수단의 상기 화소에 의해 기록된 빛의 명도에 대응하는 순차 디지탈 비트 스트림으로 상기 아날로그 전기신호를 변환하는 수단과;
    [마] 상기 라벨의 후속 디코우딩을 위해 상기 디지탈 비트 스트림을 기억하는 수단과;
    [바] 상기 디지탈 비트 스트림을 디코우딩하고, 인코딩된 정보를 나타내는 전기 출력을 발생하는 디코우딩 수단을 포함함을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  132. 제131항에 있어서, 상기 광학적으로 판독가능한 라벨이 또한 다수의 동심링을 포함하고, 상기 동심링이 상기 다각형들의 적어도 두 광학 특성에 대응하는 교번 광학 특성을 가짐을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  133. [가] 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 부분적으로 접하게 배열되고, 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 다수의 정보-인코딩된 다각형을 포함하는 인코딩된 정보를 기억하기 위한 광학적으로 판독가능한 라벨과;
    [나] 소정의 영역을 조명하는 수단과;
    [다] 이미징수단의 각 화소를 스트라이킹하고 상기 다각형들로부터 반사된 빛의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호를 발생하고 상기 라벨이 통과하도록 배열된 상기 소정의 조명 영역을 광학적으로 이미징하는 수단과;
    [라] 상기 이미징수단의 상기 화소에 의해 기록된 빛의 명도에 대응하는 순차 디지탈 비트 스트림으로 상기 아날로그 전기신호를 변환하는 수단과;
    [마] 상기 라벨의 후속 디코우딩을 위해 상기 디지탈 비트 스트림을 기억하는 수단과;
    [바] 상기 디지탈 비트 스트림을 디코우딩하고, 인코딩된 정보를 나타내는 전기 출력을 발생하는 디코우딩 수단을 포함함을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  134. 제133항에 있어서, 상기 광학적으로 판독가능한 라벨이 또한 다수의 동심링을 포함하고, 상기 동심링들이 상기 다각형들의 적어도 두 광학 특성에 대응하는 교번 광학 특성을 가짐을 특징으로 하는 결합 광학 마아크 감지 및 디코우딩 장치.
  135. 인코딩 공정에 따라 인코딩되고, 다각형들 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간들을 한정하고, 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓이고, 상기 다각형들 및 상기 갈라진 공간이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는, 다수의 접하지 않게 배열된 다각형들의 전기광학적으로 감지된 라벨 화상을 나타내는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 장치로서,
    [가] 복원된 클럭신호를 얻기 위하여 상기 감지된 라벨 화상에 이차원 클럭 복원을 실행하는 수단과;
    [나] 상기 다각형들의 기하학적 중심을 위치시키고 상기 다각형들의 광학 특성을 식별하기 위하여 단계 [가]의 상기 복원된 클럭신호를 이용하는 수단과;
    [다] 상기 인코딩 공정의 역을 실행함에 의해 상기 다각형들을 디코우딩하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  136. 인코우딩 공정에 따라 인코딩되고, 다각형들 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간들을 한정하고, 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓이게 배열되고, 상기 다각형 및 상기 갈라진 공간이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는, 다수의 접하지 않게 배열된 다각형의 전기광학적으로 감지된 라벨 화상을 나타내는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 장치로서,
    [가] 상이한 광학 특성을 갖는 인접 다각형들 사이의 변이를 식별하기 위하여 상기 디지탈 신호에 비선형 맵핑동작을 실행하는 수단과;
    [나] 상기 다각형들의 광학 특성 변이의 방향과 스페이싱 및 명도에 대응하는 이차원 표시를 얻기 위하여 비선형 맵핑된 디지탈 신호에 퓨리에 변환을 실행하는 수단과;
    [다] 상기 다각형들의 광학 특성 변이의 부정확한 방향 및 스페이싱을 제거하기 위하여 상기 변환된 비선형 맵핑된 디지탈 신호를 필터링하는 수단과;
    [라] 상기 복원된 클럭신호를 얻기 위하여 상기 필터링되고 변환된 비선형 맵핑 된 디지탈 신호의 역 퓨리에 변환을 실행하는 수단과;
    [마] 상기 다각형들의 기하학적 중심을 위치설정하고 상기 다각형들의 광학 특성을 식별하기 위하여 상기 복원된 클럭신로를 이용하는 수단과;
    [바] 상기 다각형들에 대해 인코딩 공정의 역을 실행함에 의해 상기 다각형을 디코우딩하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  137. 제136항에 있어서, 상기 비선형 맵핑 수단이 상기 전기광학 센서의 각 화소에 근접한 화소들과 각 화소에 의해 기록된 상기 화상의 광학 특성의 표준편의를 연산함에 의해 상이한 광학 특성을 갖는 인접 다각형들 사이의 변이의 이차원 맵을 발생하는 수단을 포함하고, 보다 큰 편의값이 상기 다각형들의 인터페이스에서의 변이 영역에 대응함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  138. 제136항에 있어서, 상기 비선형 맵핑동작을 실행하기 전에 화상의 각 광학 특성에 대해 소정의 최적치들로 감지된 라벨 화상을 정상화하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  139. 제136항에 있어서, 상기 비선형 맵핑동작을 실행하기 전에 동일한 수평 및 수직 확대를 한 화상을 발생하도록 감지된 라벨 화상을 리스케일링하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  140. 제137항에 있어서, 상기 다각형들의 각개의 광학 특성을 결정하기 위하여 수단 [마]에 의해 위치된 각 다각형의 중심에서 상기 감지된 라벨 화상을 스레쉬홀딩하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  141. 제140항에 있어서, 한계치 결정수단이 또한 상기 다각형들의 각개의 광학 특성을 나타내는 히스토그램을 구성하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  142. 제135항 또는 제136항 또는 제141항에 있어서, 상기 탐색수단이 :
    (ㄱ) 가장 큰 명도의 위치를 식별하도록 상기 신호의 소정의 영역내에서 상기 이차원 복원된 클럭신호를 탐색하는 초기화 수단과;
    (ㄴ) 수단 (ㄱ)에 의해 얻어진 가장 큰 명도의 위치로부터 출발하고 다음으로 가장 큰 명도의 각 인접위치로 순회하는 전체의 복원된 클럭신호에 걸쳐 상기 이차원 복원된 클럭신호를 탐색하는 탐색 계속 루프수단을 포함하고, 각 식별된 위치가 다각형의 중심에 대응함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  143. 제142항에 있어서, 전기광학 센서에 의해 감지된 상기 화상이 상이하고, 교번하는 광학 특성의 다수의 동심링을 포함하는 포착 타게트를 포함하고 소정의 주파수의 신호와 상기 디지탈 신호를 서로 연관시키고 상기 디지탈 신호를 필터링함에 의해 상기 포착 타게트를 위치설정하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  144. 인코딩 공정에 따라 인코딩되고, 다각형들 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간을 한정하고, 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓이게 배열되고, 상기 다각형들 및 상기 갈라진 공간이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는, 다수의 부분적으로 접하게 배열된 다각형의 전기광학적으로 감지된 라벨 화상을 나타내는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 장치로서,
    [가] 복원된 클럭신호를 얻기 위하여 상기 감지된 라벨 화상에 이차원 클럭 복원을 실행하는 수단과;
    [나] 상기 다각형의 기하학적 중심을 위치시키고 상기 다각형의 광학 특성을 식별하기 위하여 상기 복원된 클럭신호를 이용하는 수단과;
    [다] 상기 인코딩 공정의 역을 실행함에 의해 상기 다각형을 디코우딩하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  145. 다각형들 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간을 한정하고, 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓이게 배열되고, 상기 다각형들 및 상기 갈라진 틈의 공간이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는, 다수의 부분적으로 접하게 배열된 다각형의 전기광학적으로 감지된 화상을 나타내는 디지탈 신호의 스트림을 디코우딩하는 장치로서,
    [가] 상이한 광학 특성을 갖는 인접 다각형들 사이의 변이를 식별하기 위하여 상기 디지탈 신호에 비선형 맵핑동작을 실행하는 수단과;
    [나] 상기 다각형의 광학 특성 변이의 방향과 스페이싱 및 명도에 대응하는 이차원 표시를 얻기 위하여 비선형 맵핑된 디지탈 신호들에 퓨리에 변환을 실행하는 수단과;
    [다] 상기 다각형들의 광학 특성 변이의 부정확한 방향 및 스페이싱을 제거하기 위하여 상기 변환된 비선형 맵핑된 디지탈 신호를 필터링하는 수단과;
    [라] 상기 복원된 클럭신호를 얻기 위하여 상기 필터링되고 변환된 비선형 맵핑 된 디지탈 신호의 역 퓨리에 변환을 실행하는 수단과;
    [마] 상기 다각형의 기하학적 중심을 위치설정하고 상기 다각형들의 광학 특성을 식별하기 위하여 상기 복원된 클럭신로를 이용하는 수단과;
    [바] 상기 다각형들에 대해 인코딩 공정의 역을 실행함에 의해 상기 다각형들을 디코우딩하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  146. 제145항에 있어서, 상기 비선형 맵핑 수단이 전기광학 센서의 각 화소에 근접한 화소들과 각 화소에 의해 기록된 상기 화상의 광학 특성의 표준편의를 연산함에 의해 상이한 광학 특성들을 갖는 인접 다각형들 사이의 변이의 이차원 맵을 발생하는 수단을 포함하고, 보다 큰 표준편의값이 상기 다각형들의 인터페이스에서의 변이 영역에 대응함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  147. 제145항에 있어서, 상기 비선형 맵핑동작전에 화상의 각 광학 특성에 대해 소정의 최적치들로 감지된 라벨 화상을 정상화 하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  148. 제145항에 있어서, 상기 비선형 맵핑동작전에 동일한 수평 및 수직 확대를 한 화상을 발생하도록 감지된 라벨 화상을 리스케일링하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  149. 제146항에 있어서, 상기 다각형들의 각개의 광학 특성을 결정하기 위하여 수단 [마]에 의해 위치된 각 다각형의 중심에서 상기 감지된 라벨 화상의 한계치를 결정하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  150. 제149항에 있어서, 한계치 결정수단이 또한 상기 다각형들의 각개의 광학 특성을 나타내는 히스토그램을 구성하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  151. 제144항 또는 제145항 또는 제150항에 있어서, 상기 탐색수단이:
    (ㄱ) 가장 큰 명도의 위치를 식별하기 위하여 상기 신호의 소정의 영역내에서 상기 이차원 복원된 클럭신호를 탐색하는 초기화 수단과;
    (ㄴ) 수단 (ㄱ)에 의해 얻어진 가장 큰 명도의 위치로부터 출발하고 다음으로 가장 큰 명도의 각 인접위치로 순회하는 전체의 복원된 클럭신호에 걸쳐 상기 이차원 복원된 클럭신호를 탐색하는 탐색 계속 루프수단을 포함하고, 각 식별된 위치가 다각형의 중심에 대응함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  152. 제151항에 있어서, 전기광학 센서에 의해 감지된 상기 화상이 상이하고, 교번하는 광학 특성의 다수의 동심링을 포함하는 포착 타게트를 포함하고 소정의 주파수의 신호와 상기 디지탈 신호를 서로 연관시키고 상기 디지탈 신호를 필터링함에 의해 상기 포착 타게트를 위치설정하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 신호 스트림의 디코우딩 장치.
  153. 다각형들 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간을 한정하고, 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열된 다수의 부분적으로 접하게 배열된 다각형을 포함하고, 상기 다각형들 및 상기 갈라진 틈의 공간이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 광학적으로 판독가능한 레벨에 정보를 인코딩하는 방법으로서,
    [가] 상이한 광학 특성을 갖는 다수의 부분적으로 접하게 배열된 다각형들을 발생하도록 각 다각형에 적어도 두 광학 특성중 하나를 할당하는 단계와;
    [나] 소정의 순서로 다각형들을 순서를 매김에 의해 정보를 인코딩하는 단계와;
    [다] 각 다각형을 그것의 할당된 광학 특성으로 프린팅되는 단계를 포함하는 특징으로 하는 광학 판독가능 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  154. 제153항에 있어서 [라] 각 다각형의 광학 특성을 한정하기 위하여 돗트 매트릭스로 다수의 돗트들을 할당하는 단계와;
    [마] 상기 다수의 돗트를 프린팅하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  155. 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열된 다수의 접하게 배열된 다각형들을 포함하고, 상기 다각형이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법으로서,
    [가] 상이한 광학 특성을 갖는 다수의 접하게 배열된 다각형들을 발생하도록 각 다각형에 적어도 두 광학 특성중 하나를 할당하는 단계와;
    [나] 소정의 순서로 다각형들을 순서를 매김에 의해 정보를 인코딩하는 단계와;
    [다] 각 다각형을 그것의 할당된 광학 특성으로 프린팅되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  156. 제155항에 있어서 [라] 각 다각형의 광학 특성을 한정하도록 돗트 매트릭스로 다수의 돗트를 할당하는 단계와;
    [마] 상기 다수의 돗트 프린팅하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  157. 다각형들 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간들을 한정하고 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열된 다수의 접하지 않게 배열된 다각형들을 포함하고, 상기 다각형들 및 상기 갈라진 틈의 공간이 적어도 두가지 상이한 광학 특성중 하나를 갖는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법으로서,
    [가] 상이한 광학 특성을 갖는 다수의 접히지 않게 배열된 다각형들을 발생하도록 각 다각형에 적어도 두 광학 특성중 하나를 할당하는 단계와;
    [나] 소정의 순서로 다각형들을 순서를 매김에 의해 정보를 인코딩하는 단계와;
    [다] 각 다각형을 그것의 할당된 광학 특성으로 프린팅하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  158. 제157항에 있어서, 또한 [라] 각 다각형의 광학 특성을 한정하기 위하여 돗트 매트릭스로 다수의 돗트들을 할당하는 단계와;
    [마] 상기 다수의 돗트들을 프린팅하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  159. 제153항 또는 제155항 또는 제157항에 있어서, 단계[나]가 상기 라벨상의 소정의 지리학적 영역에 둘 이상의 다각형의 그룹을 맵핑하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  160. 제159항에 있어서, 인코딩되는 정보를 적어도 고순위 및 저순위의 두 범위로 분할하는 단계와, 상기 고순위 및 저순위 정보를 분리된 소정의 지리학적 영역에 인코딩하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  161. 제160항에 있어서, 상기 고순위 및 저순위 정보에 에러검출 정보를 분리하여 적용하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  162. 제153항 또는 제155항 또는 157항에 있어서, 에러검출 정보를 갖는 다수의 선택된 다각형을 인코딩하고 상기 다각형들 가운데 상기 에러검출 인코딩된 다각형을 내삽하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  163. 제161항에 있어서, 상기 라벨로부터 검색된 정보에서 에러들을 정정하는데 상기 에러검출 정보를 이용하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  164. 제162항에 있어서, 상기 에러검출 정보가 상기 라벨로부터 검색된 정보에서 에러들을 정정하는데 이용될 수 있음을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  165. 제153항 또는 제155항 또는 157항에 있어서, 상이한 광학 특성을 갖는 다각형수를 최적화하기 위하여 상기 인코딩 단계를 구성하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 광학적으로 판독가능한 라벨에 정보를 인코딩하는 방법.
  166. [가] 인코딩 공정에 따라 인코딩되고, 다각형들 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간을 한정하고, 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열되고, 상기 다각형들 및 상기 갈라진 틈의 공간이 적어도 두가지 상이한 광학 특성들중 하나를 갖는, 다수의 부분적으로 접하게 배열된 다각형들을 라벨상에 프린팅하는 단계와;
    [나] 상기 라벨을 조명하는 단계와;
    [다] 상기 다각형들로부터 반사된 광을 전기광학 센서로 광학적으로 감지하는 단계와;
    [라] 상기 센서의 각개의 화소에 의해 감지되어 상기 광학 특성들로부터 반사된 광의 명도에 해당하는 아날로그 전기신호를 발생시키는 단계와;
    [마] 상기 아날로그 전기신호를 순차 디지탈 신호로 변환하는 단계와;
    [바] 기억매체에서 상기 디지탈 신호들의 복사를 형성하도록 상기 디지탈 신호들을 컴퓨터에 접속된 기억매체에 기억하는 단계와;
    [사] 상기 다각형들의 각개의 광학 특성의 명도와 위치 및 배향의 특징들을 검색하도록 상기 디지탈 신호의 상기 복사를 디코우딩하는 단계와;
    [아] 상기 다각형에 의해 나타난 디코우딩된 정보를 나타내는 컴퓨터로부터 디지탈 비트 스트림 출력을 발생하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  167. 제166항에 있어서, 상기 라벨이 또한 다수의 중앙에 위치된 동심링을 포함하고, 상기 동심링들이 상기 다각형들의 적어도 두 광학 특성에 대응하는 교번하는 광학 특성들을 가짐을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  168. [가] 인코딩 공정에 따라 인코딩되고, 다각형들 가운데 다수의 갈라진 틈의 공간들을 한정하고, 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열되고, 상기 다각형들 및 상기 갈라진 틈의 공간들이 적어도 두가지 상이한 광학 특성들중 하나를 갖는, 다수의 접하지 않게 배열된 다각형들을 라벨상에 프린팅하는 단계와;
    [나] 상기 라벨을 조명하는 단계와;
    [다] 상기 다각형들로부터 반사된 광을 전기광학 센서로 광학적으로 감지하는 단계와;
    [라] 상기 센서의 각개의 화소들에 의해 감지되어 상기 광학 특성들로부터 반사된 광의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호들을 발생시키는 단계와;
    [마] 상기 아날로그 전기신호들을 순차 디지탈 신호로 변환하는 단계와;
    [바] 기억매체에서 상기 디지탈 신호들의 복사를 형성하도록 상기 디지탈 신호들을 컴퓨터에 접속된 기억매체에 기억하는 단계와;
    [사] 상기 다각형들의 각개의 광학 특성들의 명도와 위치 및 배향의 특징들을 검색하기 위하여 상기 디지탈 신호들의 상기 복사를 디코우딩하는 단계와;
    [아] 상기 다각형들에 의해 나타난 디코우딩된 정보를 나타내는 컴퓨터로부터 디지탈 비트 스트림 출력을 발생하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  169. 제168항에 있어서, 상기 라벨이 또한 다수의 중앙에 위치된 동심링을 포함하고, 상기 동심링들이 상기 다각형들의 적어도 두 광학 특성에 대응하는 교번하는 광학 특성들을 가짐을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  170. [가] 인코딩 공정에 따라 인코딩되고, 인접 다각형의 기하학적 중심이 소정의 이차원 어레이의 정점에 놓인 상태로 배열되고, 상기 다각형들 및 상기 갈라진 틈의 공간들이 적어도 두가지 상이한 광학 특성들중 하나를 갖는, 다수의 접하게 배열된 다각형들을 라벨상에 프린팅하는 단계와;
    [나] 상기 라벨을 조명하는 단계와;
    [다] 상기 다각형들로부터 반사된 광을 전기광학 센서로 광학적으로 감지하는 단계와;
    [라] 상기 센서의 각개의 화소들에 의해 감지되어 상기 광학 특성들로부터 반사된 광의 명도에 대응하는 아날로그 전기신호를 발생시키는 단계와;
    [마] 상기 아날로그 전기신호들을 순차 디지탈 신호로 변환하는 단계와;
    [바] 기억매체에서 상기 디지탈 신호들의 복사를 형성하도록 상기 디지탈 신호들을 컴퓨터에 접속된 기억매체에 기억하는 단계와;
    [사] 상기 다각형들의 각개의 광학 특성들의 명도와 위치 및 배향의 특징들을 검색하도록 상기 디지탈 신호들의 상기 복사를 디코우딩하는 단계와;
    [아] 상기 다각형들에 의해 나타난 디코우딩된 정보를 나타내는 컴퓨터로부터 디지탈 비트 스트림 출력을 발생하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
  171. 제170항에 있어서, 상기 라벨이 또한 다수의 중앙에 위치된 동심링을 포함하고, 상기 동심링들이 상기 다각형들의 적어도 두 광학 특성에 대응하는 교번하는 광학 특성들을 가짐을 특징으로 하는 데이터 기억 및 검색방법.
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