編碼圖案的按需列印的製作方法
2023-07-26 07:57:06 2
專利名稱：編碼圖案的按需列印的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及在按需數字印表機上列印編碼圖案。
背景技術：
目前，使用編碼圖案在諸如紙張、書寫板等無源基底(base)上嵌入某種信息是已知的。然後，恰當編程的掃描儀、傳真機、相機或數字筆可以讀取、重建和使用那些以邏輯方式嵌入基底的信息。例如，基底上的圖形信息可以用擴展基底功能的嵌入式信息加以補充。這種嵌入式信息可以包括用於完整或局部重建圖形信息的文件數據、命令、補充文本或圖像、超級連結、絕對位置等等。
一般來說，編碼圖案是圍繞某種有規則地排列在基底上的機器可讀編碼符號來構造的。其中一種特定類別的編碼圖案是基於一個或多個循環(cyclic)數字序列的，該序列也稱為偽隨機序列。正如已知的那樣，這種循環數字序列是長為n比特的唯一序列的有序集合，並且該序列是在給n階移位(shift)寄存器加載指定種子值以及在指定寄存器位置通過反饋抽頭(tap)對其進行操作的時候由所述n階移位寄存器產生的。因此，這種循環數字序列具有如下屬性，即，具有預定長度(n)的每個序列在數字序列中的位置是明確確定的。依照不同的原理，通過各種輪轉(rotation)或循環移位在基底表面上用圖形符號序列的形式來列印這種循環數字序列，可以在基底上對數據進行編碼。而在WO 92/17859；WO 00/73983；WO 01/26032；WO 01/71643；WO 02/084473；WO 03/001440；US 6,000,621以及US 6,208,771中則對不同的編碼原理進行了描述。
在很多情況下，圖形行業中可以大規模、高精度地生產具有編碼圖案的基底。然而，有時候也會需要小規模地創建具有編碼圖案的基底，並且例如，這種處理可以通過使用與例如噴墨或雷射印表機相連的個人計算機來完成。
上述處理可以用這樣一種方式來實現，其中必要的編碼圖案是作為圖像文件以圖形格式而被創建的，例如，所述圖形格式可以是位圖格式。該圖像文件將會由計算機轉變成諸如PostScript(商標)的頁面描述碼，其中所述頁面描述碼通常與印表機無關，此後，該文件將會傳送到印表機單元。依據頁面描述碼，印表機單元創建相應的指令來對印表機硬體進行控制。對雷射印表機而言，該硬體可以包括具有相關光學器件的雷射二極體。而在噴墨印表機中，該硬體可以包括噴墨器裝置。然後，列印操作將會在例如紙張的基底上執行。
如果編碼圖案具有很高的信息密度，並且所述信息密度是通過在基底上密集排列編碼符號來實現的，那麼圖像文件和頁面描述碼有可能會變得很大。這樣一來，用於所述碼的傳送時間和印表機處理時間有可能變得過長。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種克服上述問題的列印技術。
這些和其他目的可以從下文的描述中清楚了解，並且這些和其他目標現在完全地或者部分地是藉助於根據獨立權利要求的方法和設備來實現的。優選實施例則在從屬權利要求中被定義。
現在將參考附圖以例子的方式來對本發明進行描述，其中所述附圖示意性描述了當前優選的實施例。
圖1是第一現有技術編碼圖案的圖；圖2A是實現根據本發明的列印方法的系統的示意圖；圖2B是具有信息層和編碼層的基底的示意圖；圖3是用於圖1中的圖案的基本編碼原理的示意圖；圖4A是用於圖1中的圖案的符號定義的圖；圖4B是用於圖1中的編碼圖案的重疊(superimposed)符號集合的圖；圖4C是圖4B中的重疊符號的不同邏輯組合的示意圖；圖4D是用於圖1中的編碼圖案的碼塊圖像的示意圖；圖4E是從圖4D的碼塊圖像中形成的兩個相互校準的合成圖像的示意圖；圖5是根據本發明來產生頁面描述碼的方法的流程圖；圖6是根據本發明來操作印表機的方法的流程圖；圖7是圖2A所示的印表機中的電子線路部分的示意圖；圖8A和8B是分別表示第二現有技術編碼圖案的編碼符號和重疊編碼符號集合的圖；圖9A和9B是分別表示第三現有技術編碼圖案的編碼符號和重疊編碼符號集合的圖；圖10是第四現有技術編碼圖案的編碼符號集合的圖。
具體實施例方式
圖1描述了用於例證本發明的絕對位置編碼圖案的一部分。在申請人的國際專利公開WO 01/26032和WO 03/001440中詳細描述了這種位置編碼圖案，其中所述專利公開在此引入作為參考。圖1的編碼圖案主要由簡單圖形符號組成，所述符號可以採用四個不同的值，由此可以對兩比特的信息進行編碼。每一個符號都包括一個標記10以及一個空間參考點或標稱位置12，其中標記10會沿著四個不同方向中的一個方向而從標稱位置12移開或偏移(offset)一定距離。每一個符號的值由位移方向給出。符號則用標稱位置12來進行排列，由此形成規則的光柵(raster)或網格14，其中所述光柵或網格可以是虛擬的並且由此不會明顯地包含在編碼圖案中。
在下文中，假設使用圖1的編碼圖案來對兩個維度中的絕對位置進行編碼。
圖1的編碼圖案可以在具有高信息密度的基底上被再現。網格間距(如圖1中的16所示)通常是0.3毫米，並且在高為25釐米以及寬為15釐米的頁面上，所述間距將會轉變成400,000個以上的符號。很明顯，要想在常規數字印表機上以合適的速度列印這種高密度的編碼圖案將會是非常困難的。
在圖2A中顯示了用於列印這種高密度編碼圖案的系統。該系統包括計算機20以及印表機21。印表機21可以採用通信方式與計算機20相連，由此可以將頁面描述文件22從計算機20傳送到印表機21。
計算機20可以存取編碼圖案的數字表示，其中所述數字表示是作為機器可讀的編碼層而被施加於紙張之類的基底上的。此外，計算機系統還可以存取圖形數據的數字表示，其中所述數字表示是作為人類可讀的信息層而被列印在同一基底上的。一般來說，圖形數據可以包括文本、圖形、劃線、圖像等，以便將經過編碼的基底指示或通知給用戶。圖2B描述的是編碼層25與信息層26的組合，其中包含了編碼圖案27的放大視圖。如下文進一步描述的那樣，如果編碼層25以及信息層26存在，那麼計算機20能夠產生其頁面描述碼。下列實例假設頁面描述碼是基於文本的並且是用廣泛採用的PostScript(商標)程式語言編寫的，當然，其它類型的格式和程式語言同樣是可行的，例如PCL(印表機控制語言)。
印表機21將會接收文件22，讀取其中的頁面描述碼並且將其轉換成適當的列印指令。市場有售的大多數印表機都具有上述能力。印表機的操作原理可以依據任何一種產生單色或彩色列印輸出的技術，其中包括但不局限於噴墨、雷射、染料升華(dye-sublimation)、固體上墨(solid ink)、熱上蠟(thermal wax)、熱感影片(thermalautochrome)以及點陣技術。
在對控制印表機的發明原理進行描述之前，有利地簡要介紹圖1中的編碼圖案的編碼原理。為了簡明起見，首先會在第一維度中對該原理進行說明，在該例子中所述第一維度是x方向(參照圖3)。使用循環主數字序列來執行該方向的編碼，其中所述循環主數字序列具有如下特性，即，對具有預定長度的每一個局部序列在循環主序列中的位置都是明確確定的。在這個實例中，所述預定長度是6。因此，如果從循環主數字序列中的任何位置取出六個連續數字，那麼在這個主數字序列中，這六個數字只會以這個順序出現一次。如果主數字序列的結尾與主數字序列的開始相連，那麼該屬性同樣是適用的。由此，在這裡將主數字序列稱為是循環的。此外，在這個實例中使用的是二進位主數字序列。如果具有六個數字的局部序列的位置是明確確定的，那麼主數字序列由此將會具有大小為26＝64的最大長度，並且在主數字序列中，長度為6的局部序列可以具有位置0～63。然而，出於糾錯的原因，有可能選擇長為63的主數字序列。在下文中將會因此假設主數字序列的長度為63，並且因此，其限定在範圍0～62之內的唯一位置。
編碼圖案是基於使用循環主數字序列的不同旋轉或循環移位的。為了在x方向對位置進行編碼，在整個表面上的列中將會以某些其他方式來列印或排列主數字序列，並且以不同的方式對其進行輪轉或循環移位，其中所述列處在y方向上，並且y方向與位置將被編碼的方向相正交。在同一列上，主數字序列可以被重複列印，如果y方向上將被編碼的位置比對應於主數字序列長度的方向上的位置更多，那麼這種重複列印將是必需的。然後，主數字序列的相同輪轉將被用於所有重複列印。但是，在不同的列中也可以使用不同的輪轉。
圖3示意性顯示了一張具有7個列x～x+6的紙。在這裡僅明確描述的是主數字序列的不同輪轉中的第一個數字。整個主數字序列是用方框B來進行示意性標記的。此外，在圖3中，具有六個數字的第一局部序列S在每一列中都是用虛線繪製的方框加以標記的。如上所述，在主數字序列中，每一個局部序列S都具有一個明確確定的位置。
每一對相鄰的列都定義了一個差數d。差數d是由各行中第一局部序列在主數字序列中的位置之間差異給出的。另外，如果選取所述列中下一個步長的局部序列的位置之間的差數，那麼由於是用相同的方式來移置所述位置的，因此最終結果將會是相同的。因此，不管在列中以怎樣的「高度」來比較主數字序列中的局部序列的位置，差數d都是相同的。因此，對每一對列而言，差數d在y方向上都是恆定的。
在列x+5中，主數字序列的第一局部序列是0，0，0，0，0，0，該序列對應的是主數字序列中的位置0。而在列x+6中，主數字序列的第一局部序列是1，0，0，0，1，1，並且該序列對應的是主數字序列中的位置57。因此，這些列之間的差數或循環移位是57，所以d(x+5)＝57。應該指出的是，所述差數是以主數字序列長度為模來確定的。
能以這種方式編碼的差數都處於範圍0～K-1之中，其中K是主數字序列的長度，並且在本範例中，K＝63，由此可以通過其對範圍0～62中的差數進行編碼。通過選擇主數字序列的不同輪轉，可以創建一個差數序列，在下文中將其稱為基本數字序列或基本差數序列，該序列具有這樣的特性，即，具有預定長度的各個局部序列在基本數字序列中都具有明確確定的位置。並且在本實例中，所述預定長度是5。由於包含5個差數的每一個局部序列在基本差數序列中都具有一個明確確定的位置，因此在x方向上可以使用該序列來對位置進行編碼。由此，在圖3中，局部序列S(x)～S(x+5)將對五個差數d(x)～d(x+4)進行編碼，而所述差數給出了基本數字序列的局部序列。
主數字序列的二進位數字列構成了矩陣，所述矩陣在下文中將被稱為x矩陣。
在這種情況下，在諸如y方向的第二維度上進行的位置編碼可以依據與第一維度中的位置編碼相同的原理來執行。然後在該表面上的行中，主數字序列以不同的循環移位被排列，其中所述行在圖3中的x方向上。差數是在相鄰的行之間定義的，這些差數形成了基本差數序列。此外，在第二維度中也可以使用另一個主數字序列以及另一個基本差數序列。不同數字序列中的基數同樣可以不同於第一維度中的編碼所使用的基數。然而在這個實例中，在x方向和y方向上使用了相同的序列。y方向上的編碼將會以與x方向上的編碼相對應的方式來產生矩陣，在該矩陣中，行值包含主數字序列的二進位數值。
如果x矩陣和y矩陣重疊，那麼對於得到的xy矩陣中的各個點而言，將會存在來自於x矩陣的一比特以及來自於y矩陣的一比特。由此可以在每個點獲得如下的四種比特組合0，0；0，1；1，0；和1，1。例如，在表面上，以圖1所示的方法，可以對這些不同組合在圖形上進行編碼。在圖4A中顯示了該實例所使用的編碼。
應該理解的是，這種編碼圖案可以反向分解成兩個編碼維度，即一個x編碼維度和一個y編碼維度。每一個編碼維度基本上是以長為63比特的主數字序列的63個不同輪轉的形式由最大63個不同的碼塊組成的。因此，每一個編碼維度可以僅僅由少量碼塊來表示。例如，上述高25釐米、寬15釐米的頁面上的400,000+個符號可以用兩個各自具有大約212個碼塊的編碼維度來表示。
然而，基於所有輪轉都是部分相同的這一事實，所述表示還可以更加緊湊。因此，編碼維度可以僅用一個對應於主數字序列的碼塊來表示，其中所述主數字序列在不同的行/列之間被物理地移置或移位，從而模擬相關的輪轉。
如果可以在印表機中重組編碼維度的這種壓縮表示，以便形成編碼圖案的可列印的圖像，那麼有利地使用這種編碼圖案的壓縮表示來將編碼圖案傳送到印表機。
這種處理可以通過作為相應符號序列的一個或多個位像來形成碼塊而被實現。更具體的說，碼塊中的每一個比特值都是由所有相關符號的重疊來表示的，其中所述所有相關符號即對這個比特值進行編碼的所有符號。這樣則可以從相互唯一的符號的原始集合中創建相互唯一的重疊符號的集合。圖4B分別針對x方向和y方向的比特值0和1描述了這種重疊符號。
通過以這種重疊符號來表示每一個編碼維度，可以將編碼維度組合在一起，以便形成可列印圖像。非常適合的是，編碼維度彼此是相對於其相應符號的空間參考點來進行校準的，於是可以逐個圖像元素地在編碼維度上實現簡單的「與(AND)」邏輯運算。在圖4C中就圖4B中的重疊符號而對這個原理進行了說明。圖4D給出了兩個示範性的碼塊圖像(位圖)40、42，其中該圖像具有可以分別用於在x編碼維度和y編碼維度中表示主數字序列的重疊符號。
在圖4E中描述了編碼圖案的重構，其中x編碼維度的第一合成圖像44是通過在具有指定的相互移位或相位差的列中排列碼塊圖像40來實現的，而y編碼維度的第二合成圖像46是通過在具有指定的相互移位或相位差的行中排列碼塊圖像42來實現的。當在圖像44、46之間的「與」運算之後，編碼圖案是作為虛線矩形48所指示的區域中的位圖而被重建的。
應該指出的是，「與」邏輯運算可以使用其它方式來實現。例如，「與」運算可以在組合x與y維度的碼塊圖像的處理中是固有的。在此類實施例中，其中一個碼塊圖像可以作為裁剪(clipping)區域定義來體現，其中每一個重疊符號都是由一個或多個所謂的裁剪區域表示的。裁剪區域作用於圖像，以便保持限定區域內的所有圖像數據，並且丟棄其餘數據。因此，在組合x和y維度的碼塊圖像時，某個維度的裁剪區域將會作用於其他維度的圖像元素，從而保持裁剪區域中包含的圖像元素，由此模擬上述「與，，邏輯運算。舉例來說，在圖4D中，碼塊圖像40和2的標記可以作為單獨的標記形狀的裁剪區域來實現。本領域技術人員很容易實現這種裁剪區域的其他合適布局。
應該指出的是，在圖4A～4D中可視的空間參考點可以是虛擬的，由此在圖形符號中是不可見的。
如先前所述，圖2A中的頁面描述文件是基於上述原理產生的。圖5描述的是在生成頁面描述文件22的過程中可以在計算機20中執行的某些主要步驟。
在步驟51中，適當地從關聯於計算機20的存儲器中檢索編碼層的數字表示。編碼層的數字表示可以用預先產生的形式提供給計算機20，或者根據需要由計算機20生成。舉例來說，該數字表示可以包括上述符號值(0～3)，並且符號之間的相互空間排列將會得到保持。另外，所述數字表示也可以由上述x和y矩陣給出。同樣，步驟51可以包括對所要列印的信息層的數字表示進行檢索。
步驟52包括對在編碼圖案中使用的每一個主數字序列的圖像定義進行檢索。適當地，這個圖像定義是預先定義的，並且該定義可以之後與頁面描述碼一起傳送到印表機。另外，所述圖像定義可以駐留在印表機的非易失性存儲器中。
在步驟53，會根據主數字序列來解析編碼層的數字表示。更具體地說，主數字序列是對照數字表示來進行映射的，由此分別識別x編碼維度與y編碼維度中相鄰的列與行之間的移位。在這個映射操作中，適當地，用與數字表示相同的格式來表示主數字序列，例如使用與符號值(0～3)或比特值(0～1)的序列相同的格式來表示主數字序列。
在步驟54，創建編碼圖案的壓縮表示，並且每一個編碼維度都是用每列/行的碼塊圖像數目或相鄰列/行之間的移位或相對相位差來表示的。這種壓縮表示將會縮短用於傳送和處理最終頁面描述文件的時間。
在步驟55，為信息層產生頁面描述碼(參照圖2B)。這個步驟可以依照本領域技術人員已知的現有技術來實現。
在步驟56，將編碼圖案的壓縮表示合併到頁面描述碼中，以便為信息層和編碼層產生最終的頁面描述文件。
在產生與圖像有關的表示(步驟53～54)之前或同時，步驟55和56可以選擇地被執行。此外，步驟56可以在步驟55之前或是與之同時執行。另外，在缺少信息層的情況下可以完全排除步驟55。
還應該指出，如果被檢索的數字表示已經標識了主數字序列在每一個維度上的相互移位，則可以排除步驟53。
頁面描述碼的上述生成過程適合在受控於電腦程式的計算機20中執行的，其中所述電腦程式可以體現在記錄介質中，存儲在計算機存儲器中，體現在只讀存儲器中或在電載波信號上被承載。
最終的頁面描述文件可以用廣泛使用的基於文本的PostScript程式語言來產生。在下面以偽代碼的形式給出了這種用於產生編碼圖案的PostScript文件的示意性例子。
％ define image of x-dimension main number sequence symbols drawverticalcode... ％ define image of y-dimension main number sequence symbols drawhorisontalcode... ％ define overall clipping region(visible part of the generated pattern) code... ％ push x-dimension shifts to stack 0 4 23 53 23 12 34 53 23 12... ％ generate composite image of x-coding dimension 1 1 1485 { pop ％ remove counter gsave O exch moveto％ take first shift and move to correct position (x-shift)，swap top values on stack drawvertical ％repeat this line as many times as needed to fill a vertical column of the paper grestore 10 rmoveto ％ move to next column }for ％ push y-dimensions shifts to stack 0 4 23 53 23 12 34 53 23 12... ％ generate composite image of y-coding dimension 1 1 2475 { pop ％ remove counter gsave O moveto ％ take first shift and move to correct position drawhorisontal ％ repeat this line as many times as needed to fill a horisonta1 row of the paper grestore 01 nnoveto ％ move to next line }for ％ apply AND operation to composite images code... ％ apply clipping region code... showpage在上述PostScript碼中，編碼維度是用一組函數/程序定義以及一組函數/程序調用來表示的。函數/程序定義可以產生重疊編碼符號的碼塊圖像，而函數/程序調用則可以用一個或多個字符所給出的唯一標識符的形式來表示。
作為替換方案，可以定義和使用字體以藉助於相應的字體字符來表示頁面描述文件中的主數字序列。例如，可以定義字體字符(A)來產生圖4D中的碼塊圖像40，可以定義字體字符(B)來產生圖4D中的碼塊圖像42。因此，字體字符可以替代上述函數/程序調用。所述字體可以定義為位圖字體或輪廓字體。在位圖字體中，每一個字符都是作為固定大小像素的圖像來表示的。在輪廓字體中，每一個字符的大小可以調整，並且是用數學表達式來表示的。
這種基於字體的方法具有很多普遍的優點。字體字符表示很緊湊並且可以用於減少編碼指令數目。此外，數字印表機通常會針對字體處+理而進行優化，甚至可以配備用於字體定義的專用緩存存儲器。另外，由於字體字符具有預定大小(位圖字體)或是可設定的大小(輪廓字體)，因此印表機可以在不需要明確的復位指令的情況下自動校準連續的字符。這樣還能有助於提高印表機的處理速度。
應該理解的是，實際的頁面描述文件可以包含更多元素(開銷)，例如編碼圖案基本屬性的定義(例如網格間距、標記大小、標記偏移)、字體字符的定義、用於在字體字典中構造定製字體的印表機指令、以及用於檢索和調節定製字體並將字體設定為當前字體的印表機指令等。實際的頁面描述文件還可以包括用於所列印的圖形數據的頁面描述碼及編碼圖案。
回到高為25釐米並且寬為15釐米的頁面實例，常規的PostScript碼將會超過800,000位元組，而上述列印方法將產生的是大約為20,000位元組的PostScript文件大小(包括大約10,000位元組的開銷)。小的文件大小能使分發更為方便。例如，PostScript文件可以被包含在送給接收方的電子郵件中，接收方可以將文件發送到印表機。作為選擇，接收方的應用程式可以執行操作，以便產生用於電子郵件消息的PostScript碼或是任何其他選定圖形對象，並且將其作為信息層而結合到PostScript文件中，以便隨後在印表機中進行處理。由此，接收方可以隨意產生經過編碼的基片。
圖6描述的是在接收到頁面描述文件時於接收機中實現的處理。在步驟62，從頁面描述文件中檢索x和y維度的主數字序列的圖像定義。在步驟63，從頁面描述文件中檢索用於指示相鄰列/行之間的相對相位差的移位數據。在步驟64，根據移位數據以及圖像定義所給出的碼塊圖像來產生可列印的圖像。適當地，碼塊圖像是依照移位數據來排列和合併的，由此形成上述合成圖像，然後，所述合成圖像通過「與」邏輯運算而被組合，從而形成可列印的圖像。
在另一個實施例中，印表機操作並不完全受控於頁面描述文件的編程指令。取而代之的是，印表機具有通過軟體和/或硬體來實現以產生編碼圖案的專用圖案生成模塊。在接收到列印編碼圖案的請求的時候，該模塊檢索編碼圖案的數字表示(如圖6中的可選步驟61所示)，檢索相關的主數字序列的圖像定義，標識數字表示中的相關輪轉和移位，並且根據移位及圖像定義所給出的碼塊圖像來產生可列印的圖像。列印請求可以包括數字表示，其中例如，所述數字表示可以採用上述符號值或比特值的形式。作為選擇，如申請人的國際專利申請WO02/082366所述，該請求可以只包括用於描述即將在基底上編碼的絕對位置的邊界的信息，由此該模塊能夠檢索相關的數字表示。
為了完整起見，在圖7中描述了可用於依照本發明來列印編碼圖案的常規數字印表機的某些主要組成部分。這種數字印表機可以包括主處理器70(例如CPU、微處理器)、工作存儲器71(例如RAM)、存儲內存72(例如ROM、PROM、EEPROM、快閃記憶體等的非易失性存儲器)、光柵圖像處理器(73)、列印引擎控制器74以及通信接口75(例如USB、火線、IrDA、藍牙、乙太網、並行埠、數據機)，這些設備在總線結構76上被互連。存儲內存72保存用於主處理器70和RIP 73的軟體，以及保存包括任何駐留字體的數據。當主處理器70經由通信接口75接收到頁面描述文件時，它會對RIP73進行操作，以便將頁面描述碼轉換成光柵化的圖像，其中所述圖像將會保存在工作存儲器71中。可選地，可以對頁面描述文件進行處理，以在兩個分離的圖像中產生編碼層和信息層。然後，可以對列印引擎控制器74進行操作，以從工作存儲器71中檢索光柵化的圖像，並且，可以對列印引擎77進行控制，以產生光柵化的圖像的硬拷貝。此外，印表機還可以配備有上述圖案生成單元，該單元可以作為與總線結構76相連的硬體單元來實現，也可以作為存儲在存儲內存72中的軟體單元來實現，或者可以作為上述二者的組合來實現。
依照本發明可以進行多種變化。上文的描述是為了進行例證和描述而給出的。其不是窮舉的並且也沒有將本發明限制於所公開的確切形式。依照上述教導可能有若干的修改和變化，或者也可以通過實施本發明來獲取這些修改和變化。
例如，上述編碼圖案是通過x方向的第一坐標以及y方向的第二坐標來對絕對位置進行編碼的。在一個替換方案中，一個或兩個維度對除位置數據之外的其他數據進行編碼，例如，在申請人的國際專利申請WO 01/71653中公開的那樣。此外還應該聲明的是，主數字序列可以在兩個維度中沿相同方向延伸，而不是像上述實例那樣是相互正交的。
此外還應該指出，上述方法不以任何方式被局限於所描述的符號圖形表示。圖8A描述了圖形符號80～83的另一個示範性集合。這些符號採用了由符號形狀給出的四個不同的值，由此能夠對兩比特的信息進行編碼，其中一個比特對第一維度進行編碼，而另一個比特則對第二維度進行編碼。圖8B描述的是重疊符號84～87的相應集合。
圖9A描述的是圖形符號90～93的另一個集合。其中三角形符號採用了四個不同的值，這些值同樣是由符號形狀給出的。圖9B描述的是重疊符號94～97的相應集合。
圖10描述的是另一種替換的編碼，其中圖形符號100～107採用了八個不同的值，這些值是由相對於空間參考點的位移的大小和方向的組合給出的。這種編碼圖案可用於以四個可分離的維度(每一個維度具有兩個不同的數字值)或是兩個可分離維度(每一個維度具有四個不同的數字值)對數據進行編碼。本領域技術人員很容易知道實現重疊符號的集合用於列印這種符合先前實例的編碼圖案的方法。
上述編碼圖案僅是為了進行例證而被給出的。在這些及其他相關編碼圖案中，符號可以具有有限數量的預定的可區分的圖形狀態，其中每一個所述狀態都會產生一個符號編碼值。這些圖形狀態可以用編碼標記相對於相關空間參考點的位移大小、編碼標記相對於相關空間參考點的位移方向、編碼標記形狀、編碼標記大小(直徑、表面積等)、編碼標記顏色(色調、灰度、紋理等)或上述信息的任何組合來表示。
還應該指出的是，主數字序列的任何適當的表示都可以在頁面描述碼中使用。例如，與被表示為一個或多個碼塊圖像不同，每一個主數字序列可以表示為數字標識符序列，例如數字序列的實際比特值或是其導數(derivative)。在這種情況下，用於從不同維度組合這些值的操作可以根據查找表而被限定到印表機，這與圖4A中的定義相似，其中在所述定義中，數值的某種組合產生了用來構成或標識相應符號的指定輸出。可選擇地或另外地，組合操作也可以作為數值的算術組合而被限定到印表機。返回到圖4A的編碼實例，舉例來說，通過最初將x維度的比特值與2相乘，以及隨後將其與y維度的比特值相加，可以將x維度和y維度的相應比特值組合成正確的符號值。如果用於定義組合操作的數據是基於查找表或算術計算的，那麼所述數據可以包含在頁面描述碼中或是預先保存在印表機的非易失性存儲器中。可以對印表機進行控制，以基於組合操作的輸出來構造編碼層的可列印的圖像。在這個處理中，具有指定的相互空間排列的每一個唯一的符號或唯一的符號組都可以由字體定義所給出的字體字符來表示。所述字體定義可以包含在頁面描述碼中，或者被預先保存在印表機的非易失性存儲器中。在申請人的國際專利申請PCT/SE2004/000808中還描述了使用字體來表示符號或符號組，其中所述申請在此引入作為參考。
這個另外的實施例包括基於標識符的定義而不是頁面描述碼中的圖像定義，並且由於減少了必需的組合操作的數目，因此該實施例可以從將較小的負荷施加到印表機處理器上而受益，但其代價是增加了頁面描述碼的大小，並且還有可能增大了對於印表機中的可存取工作存儲器的需求。
還應該強調的是，由於選擇或需要的原因，本發明的列印方法用於列印編碼圖案的過程，但卻不用將其在兩個或更多的維度中進行分離。編碼圖案仍可以由圖案的主數字序列以及預定的移位來緊湊地表示。
此外還應該指出，每一個維度都可以包括一個以上的主數字序列。例如，一個或多個主數字序列可以對數據進行編碼，而一個或多個主數字序列可以在對圖案進行解碼的過程中提供同步。在前述的US6,000,621中可以找到這種同步碼的例子。
在另一個實施例中，頁面描述碼包含用於在產生最終可列印的圖像之前修改中間圖像中的圖形符號的附加指令。這樣可以有選擇地將其他數據覆蓋在圖形符號上。在申請人的專利公開US 2003/0066896以及WO 01/71643中給出了具有這種被覆蓋的數據的編碼圖案的例子。前述附加指令可以包括根據指定的格式化規則來改變選定圖形符號的顏色、大小或形狀。例如，通過將預定掩碼(mask)作用於中間圖像，可以修改大小或形狀。
還應該指出，本發明的某些方面還適用於基於非循環的重複性數字序列的編碼圖案。
權利要求
1.一種用於列印編碼圖案以便在表面上以第一維度編碼數據的方法，其中所述編碼圖案包含多個第一併行數字序列，所述第一併行數字序列表示第一循環數字序列的不同輪轉，所述方法包括檢索編碼圖案的數字表示；在所述數字表示中標識所述輪轉，以便導出用於指示每一個輪轉與所述第一循環數字序列之間的相位差的第一移位信息；產生第一數據結構，在所述第一數據結構中，所述輪轉中的每個都是用所述第一移位信息以及第一定義數據來表示的，其中所述第一定義數據表示所述第一循環數字序列；將第一數據結構傳送到印表機；促使印表機將第一數據結構轉換成可列印的圖像。
2.權利要求1的方法，其中所述第一定義數據包括第一圖像定義，該定義通過至少一個碼塊圖像來表示所述第一循環數字序列。
3.權利要求2的方法，其中所述第一循環數字序列中的每一個數字值在所述至少一個碼塊圖像中用至少一個編碼符號來表示，所述促使步驟包括促使印表機為第一數據結構中表示的每一個輪轉檢索所述至少一個碼塊圖像，並且根據所述第一移位信息來合併由此檢索到的碼塊圖像，以便形成第一合成圖像。
4.權利要求1～3中任何一個權利要求的方法，其中編碼圖案被列印以便還在所述表面上以第二維度編碼數據，其中編碼圖案包括多個第二並行數字序列，所述第二並行數字序列表示第二循環數字序列的不同輪轉，所述方法包括在所述數字表示中標識第二循環數字序列的所述輪轉，以便導出用於指示每一個這種輪轉與所述第二循環數字序列之間的相位差的第二移位信息；產生第二數據結構，在所述第二數據結構中，所述輪轉中的每一個都是用所述第二移位信息以及第二定義數據來表示的，其中所述第二定義數據表示所述第二循環數字序列；將第二數據結構傳送到印表機；以及促使印表機將第一和第二數據結構轉換成可列印的圖像。
5.權利要求4的方法，其中所述第二定義數據包括第二圖像定義，該定義通過至少一個碼塊圖像來表示所述第二循環數字序列。
6.權利要求5的方法，其中所述第二循環數字序列中的每一個數字值在所述至少一個碼塊圖像中用至少一個編碼符號來表示，並且所述促使步驟包括促使印表機為第二數據結構中表示的每一個輪轉檢索所述至少一個碼塊圖像，以及合併由此檢索到的碼塊圖像，從而形成第二合成圖像。
7.權利要求6的方法，其中所述促使步驟包括促使印表機組合所述第一和第二合成圖像。
8.權利要求6或7的方法，其中每一個編碼符號都對第一循環數字序列中的一個數字值和第二循環數字序列中的一個數字值進行編碼，所述促使步驟包括在每一個碼塊圖像中，通過對所述數字值進行編碼的全部編碼符號的圖形重疊來分別表示第一和第二循環數字序列中的每一個數字。
9.權利要求8的方法，其中所述促使步驟包括促使所述印表機校準所述第一和第二合成圖像，在所述第一和第二合成圖像中確定相互校準的圖像元素的「與」邏輯值，以便獲取「與」邏輯值的二維矩陣，以及從所述二維矩陣中形成所述可列印的圖像。
10.權利要求6～9中任何一個權利要求的方法，其中第一循環數字序列中的數字值與第二循環數字序列中的數字值的每一個唯一組合都是用所述編碼符號的預定的、可區分的圖形狀態來表示的。
11.權利要求10的方法，其中每一個編碼符號都包括編碼標記以及相關的空間參考點，其中所述狀態是用從包括下列特性的組中選出的特性來表示的所述編碼標記相對於其相關空間參考點的位移大小；所述編碼標記相對於其相關空間參考點的位移方向；所述編碼標記的形狀；所述編碼標記的大小；所述編碼標記的顏色；以及上述特性的任何組合。
12.權利要求9或11的方法，其中所述促使所述印表機進行校準的步驟包括促使所述印表機校準所述空間參考點。
13.權利要求4～12中的任何一個權利要求的方法，其中第一和第二循環數字序列是相同的。
14.前述任何一個權利要求的方法，其中所述第一和第二維度中的至少一個對至少一個絕對位置進行編碼。
15.前述任何一個權利要求的方法，其中所述第一和第二維度對至少一個絕對位置進行編碼。
16.權利要求15的方法，其中所述第一和第二維度在二維坐標系中對絕對位置進行編碼。
17.前述任何一個權利要求的方法，其中所述促使步驟包括將頁面描述碼傳送到所述印表機，以便在其中執行。
18.權利要求17的方法，其中所述產生步驟包括將所述數據結構結合在頁面描述碼中。
19.權利要求2或5的方法，其中所述圖像定義是字體定義。
20.權利要求19的方法，其中所述字體定義定義位圖字體。
21.權利要求1或4的方法，其中所述第一和第二定義數據包括第一和第二數據項，其中每一個數據項分別表示所述第一和第二數字序列中的一個數字值；所述促使步驟包括促使所述印表機根據指定的組合操作而將所述第一定義數據中的第一數據項與所述第二定義數據的在空間上相對應的第二數據項組合。
22.權利要求21的方法，其中所述數據項中的每一個定義用於表示所述一個數字值的至少一個編碼符號的圖像。
23.權利要求21的方法，其中所述數據項中的每一個都包括所述一個數字值的標識符。
24.一種電腦程式，所述電腦程式包含用於使計算機執行根據權利要求1～23中的任何一個權利要求的方法的程序指令。
25.權利要求24的電腦程式，其中所述程序包含在記錄介質上。
26.根據權利要求24的電腦程式，其中所述程序被存儲在計算機存儲器中。
27.根據權利要求24的電腦程式，其中所述程序包含在只讀存儲器中。
28.根據權利要求24的電腦程式，其中所述程序是攜帶在電子載波信號上的。
29.一種用於列印編碼圖案以便在表面上以第一維度編碼數據的設備，其中所述編碼圖案包含多個第一併行數字序列，所述第一併行數字序列表示第一循環數字序列的不同輪轉，所述設備包括用於檢索編碼圖案的數字表示的裝置；用於在所述數字表示中標識所述輪轉以便導出用於指示每一個輪轉與所述第一循環數字序列之間的相位差的第一移位信息的裝置；用於產生第一數據結構的裝置，在所述第一數據結構中，所述輪轉中的每個都是用所述第一移位信息以及第一定義數據來表示的，其中所述第一定義數據表示所述第一循環數字序列；用於將第一數據結構傳送到印表機的裝置，使所述印表機將第一數據結構轉換成可列印的圖像。
30.一種在印表機中用於列印編碼圖案以便在表面上編碼數據的方法，所述編碼圖案包括多個並行數字序列，所述並行數字序列表示循環數字序列的不同輪轉，所述方法包括導出用於指示每一個輪轉與所述循環數字序列之間的相位差的移位信息；檢索用於表示所述循環數字序列的定義數據；以及根據所述移位信息以及所述定義數據來產生所述編碼圖案的可列印的圖像。
31.權利要求30的方法，其中所述定義數據包括圖像定義，該圖像定義通過至少一個碼塊圖像來表示所述循環數字序列。
32.一種在印表機中用於列印編碼圖案以便在表面上編碼數據的設備，所述編碼圖案包括多個並行數字序列，所述並行數字序列表示循環數字序列的不同輪轉，所述設備包括用於導出指示每一個輪轉與所述循環數字序列之間的相位差的移位信息的裝置；用於檢索表示所述循環數字序列的定義數據的裝置；以及用於根據所述移位信息以及所述定義數據來產生所述編碼圖案的可列印的圖像的裝置。
33.一種在印表機中用於列印編碼圖案以便在表面上以第一維度和第二維度編碼數據的方法，其中編碼圖案的第一維度包括多個第一併行數字序列，並且編碼圖案的第二維度包括多個第二並行數字序列，其中第一數字序列中的一個數字值與第二數字序列中的一個數字值的每一個組合都是用所述編碼圖案中的唯一編碼符號來表示的，所述方法包括為每一個維度中的每一個數字序列檢索用於表示所述數字序列的編碼符號的至少一個碼塊圖像；合併由此檢索到的碼塊圖像，以便形成分別與所述第一維度和所述第二維度相對應的第一和第二合成圖像；以及組合所述第一和第二合成圖像，以便形成可列印的圖像。
34.權利要求33的方法，其中每一個碼塊圖像通過用於對相關數字序列中的每個單個數字的數字值進行編碼的全部編碼符號的圖形重疊來表示每個所述單個數字。
35.權利要求34的方法，其中所述組合步驟包括對所述第一和第二合成圖像進行校準；在所述第一和第二合成圖像中確定相互校準的圖像元素的「與」邏輯值，以便獲取「與」邏輯值的二維矩陣；以及從所述二維矩陣中形成所述可列印的圖像。
36.權利要求33～35中任何一個權利要求的方法，其中所述碼塊圖像被包含在字體定義中。
37.權利要求33～36中任何一個權利要求的方法，其中該方法至少部分是在由印表機所接收的頁面描述碼的控制下實現的。
38.權利要求37的方法，其中所述頁面描述碼包括圖像定義，所述圖像定義定義所述碼塊圖像。
39.權利要求33～38中任何一個權利要求的方法，其中第一和第二數字序列分別表示第一和第二循環數字序列的不同輪轉，所述方法包括在編碼圖案的第一和第二維度內標識所述輪轉的位置的初始步驟。
40.權利要求39的方法，還包括為每一個維度導出移位信息的步驟，其中所述移位信息指示每一個輪轉與所述循環數字序列之間的相位差；並且其中所述合併步驟包括為每一個維度合併用於表示所述循環數字序列的編碼符號的多個相同的碼塊圖像，所述相同的碼塊圖像是根據所述移位信息並用相位差來進行排列的。
41.一種在印表機中用於列印編碼圖案以便在表面上以第一維度和第二維度編碼數據的設備，其中編碼圖案的第一維度包括多個第一併行數字序列，並且編碼圖案的第二維度包括多個第二並行數字序列，其中第一數字序列中的一個數字值與第二數字序列中的一個數字值的每一個組合都是用所述編碼圖案中的唯一編碼符號來表示的，所述設備包括用於為每一個維度中的每一個數字序列檢索用於表示所述數字序列的編碼符號的至少一個碼塊圖像的裝置；用於合併所述碼塊圖像以便形成分別與所述第一維度和所述第二維度相對應的第一和第二合成圖像的裝置；以及用於組合所述第一和第二合成圖像以便形成可列印的圖像的裝置。
全文摘要
一種由計算機執行的用於在數字印表機上按需列印編碼圖案以便在表面上編碼數據的方法被設計。編碼圖案包括多個並行數字序列，這些數字序列表示循環數字序列的不同輪轉。該方法可以包括檢索編碼圖案的數字表示，以及標識其中的輪轉，以便導出用於指示每一個輪轉與循環數字序列之間的相位差的移位信息。在列印操作中，所有不同輪轉都可以用被體現為至少一個碼塊圖像的循環數字序列來表示。所述碼塊圖像根據移位信息而被重複，從而在印表機中形成可列印的圖像。
文檔編號G06F3/03GK1806249SQ200480016551
公開日2006年7月19日 申請日期2004年6月11日 優先權日2003年6月13日
發明者史蒂芬·林加德 申請人:阿諾託智慧財產權許可貿易公司