用于在表面上编码数字信息的图案、以及标记和读取方法技术

本发明专利技术涉及用于在表面上编码数字信息的图案，该图案包括属于符号集(ENS1)的多个符号的特定排列(P1)，其中所述排列中的每个符号旨在编码所述数字信息的一部分，其特征在于每个符号由以特定方式布置的至少一个差分元素对(E1、E2)构成，每个元素以参数为特征，每个差分对的第一元素的参数具有第一值，每个差分对的第二元素的参数具有不同于第一值的第二值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在表面上编码数字信息的图案、以及标记和读取方法
本专利技术涉及通过一个或多个图案(尤其是指二维图案)在表面上编码数字信息以识别物品或安全装置。本专利技术还涉及包括此类图案的物品或安全装置，以及用于标记和读取此类物品或安全装置上的此类图案的方法。
技术介绍
目前，物品和安全装置可通过在物品包装上或物品本身上刻印的标记或标志而被识别。这些刻印是可见的，并且使物品能够被所有用户识别。还可使用其它包含加密信息的可视标识符，这样，并非所有用户可识别标识符的内容。例如，存在条形码类型的一维标识符或数据矩阵类型的二维标识符，它们通常印制在表面上并且使用最为广泛。条形码使用由具有不同厚度和间距的条纹构成的图案来表示信息。但是，这些图案很容易被解密。而且，“数据矩阵”类型的标识符使用形成标识图案并在矩形或二次型形式的图案内排列的黑白像素。此类数据矩阵通过“L”形的两个相邻的实心区识别，其整体被称为“识别图案”，由交替的黑白像素形成的两个边被称为“时钟”。“L”形图案用于定位和定向标识图案，所谓的“时钟”图案用于计算标识图案中的行数和列数。此外，“数据矩阵”还需要所谓的“空白”区(有时也称为“静区”)，用于要被检测的识别图案。该所谓的“空白”区用于将识别图案与其它任何可能混淆的物品的元素清楚地隔离。但是，这些用户可见的标识符(显著地通过标识符的识别图案及其检测区域)必须在物品的选定位置中标记，以便不会减损其外观。而且，识别图案是公知和固定的图案，与要识别的物品无关。这种识别图案不包含任何信息，仅用于检测标识图案。此外，无论是否设置错误纠正机制，这些数据矩阵都存在鲁棒性不足，因为它们依赖于它们所施加到的基板。实际上，由于基板不平坦，当在物品上作标记时可能使图案质量降低。此类图案的鲁棒性还依赖于印刷质量，因为印刷缺陷(例如，油墨扩散或缺乏像素印刷)会极大地影响图案。在某些情况下，大小为16像素x16像素的数据矩阵还可能因为大于六个的像素的破坏而被模糊呈现。
技术实现思路
根据本专利技术，提出一种用于编码数字信息项的图案，该图案增强了传统物品或安全装置的标识的鲁棒性。还提出一种用于编码数字信息项的图案，该图案用户不可见，但是可被适合的检测系统检测到。此外，提供一种用于编码数字信息项的图案，该图案可被印刷，甚至可在印刷质量较差以及使用精细分辨率时(例如，至少每英寸300点(DPI)，优选地在300DPI与600DPI之间)被读取。根据本专利技术的一方面，提供一种用于在表面上编码数字信息项的图案，其包括属于符号集的多个符号的特定排列，所述排列中的每个符号旨在编码所述数字信息项的一部分，每个符号由以特定方式布置的至少一个差分元素对构成，每个元素以参数为特征，每个差分对的第一元素的参数具有第一值，每个差分对的第二元素的参数具有不同于所述第一值的第二值。所述符号集的所述符号可以全部不同。作为变形，所述符号集的所述符号相同，换言之，所述符号集仅包括一个符号，该符号包括至少一个具有不同参数值的差分元素对。在本描述中，差分对应被理解为元素对，其中第一元素可以参数的第一值为特征，第二元素可以该参数的第二值为特征，所述第二值不同于该参数的第一值。该参数值之差可以是任何可检测的差值，即使该差值无法通过肉眼检测到。以差分对的两个元素为特征的参数值可分别大于和小于第一基准值和/或这两个值之差可以大于第二基准值。元素应该被理解为被标记的表面部分，从而通过使其相对于任何邻近或紧邻的表面部分可被检测到，为其分配能够以该表面部分为特征的参数值。作为非限制实例，元素可以是采取点或局部浮雕形式的表面部分，该部分可具有近似圆形的轮廓。很明显，其它形式也是可能的。所述元素可通过在表面上印刷油墨，通过压光、压印或其它任何适当的方法制造。所述符号可以属于符号集，并且它们可对应于一个或多个差分对的特定布置。在符号中，差分对的元素具有固定的相对位置，但是这些元素的参数值不同。此外，在本描述中，包括差分对的符号的特定排列被称为基准图案。所述符号集中的每个符号可以具有至少一个第一表示和一个不同于所述第一表示的第二表示，所述符号的至少一个差分对的所述元素的参数值在所述第一表示与所述第二表示之间均不同。具有单个差分对的符号的所述至少两个表示例如通过符号配置中的差分对排列和所述两个元素在所述两个表示之间的不同参数值来获取。这样，由于每个符号可以其多种表示来表示，因此，符号的相同排列或“图案”可通过多种不同的方式表示。此外，符号数的增加或符号差分对数的增加可大量增加一个或同一排列的标记可能性的数量。需要注意，之前不了解所用符号及其表示、以及这些符号排列的用户无法辨认编码图案。即使用户可检测到在表面上标记的元素，但是不了解符号和其“图案”排列，对于他或她也很难，或者甚至不可能判定根据不同表示所标记的符号。因此，在不了解符号、符号表示及其排列的情况下，几乎不可能获取通过编码图案而编码的数字信息。此外，本专利技术的编码图案不需要使用用于其后续读取的“L”形图案、时钟、或者甚至静区类型的特定的附加标识符。与数据矩阵图案相比，根据本专利技术的编码图案不包括任何用于识别编码图案的特定的检测区域。通过符号的特定排列便可对其进行识别。需要注意，本专利技术编码图案的符号不同于数据矩阵符号：数据矩阵符号实际上为像素，例如黑或白像素，而非差分元素对。在一个实施例中，符号的表示中的差分元素对中的第一元素和第二元素的位置与同一符号的另一表示中的同一差分对中的所述第一元素和所述第二元素的位置相反。换言之，所述符号在一表示中的所述差分对中的所述第一元素与所述第二元素之间的所述参数值之差可以为正，而所述符号在另一表示中的所述差分对中的所述第一元素与所述第二元素之间的所述参数值之差可以为负。同样可以适用于全部或部分其它差分符号对。因此，在一表示中，符号的差分对包括具有高级别(针对所述参数)的第一元素和具有低级别的第二元素。在另一符号表示中，所述第一元素具有低级别，所述第二元素具有高级别。需要注意，在优选实例中，差分对的元素内参数的平均值在两种表示中相同。很明显，对于包括多个差分对的符号，一个差分对可以在两种不同表示之间保持不变，即使所述符号的至少一个其它差分对在这两种表示之间被修改。需要注意，其中差分对的元素的参数只有两个值(或者两个不同的值附近的值)的符号集可以形成相对于所述参数具有统一外观的图案。因此，这些符号很难区分，符号检测变得更加困难。此外，差分对的两个元素的参数值之差可大于第一阈值(例如，所述第二基准值)和小于第二阈值。因此，符号表示的差分对包括两个元素，其分别具有参数值，并且所述两个元素之间的值差大于第一阈值和小于第二阈值。作为变形，差分元素对的所述两个元素的参数值分别大于和小于邻近所述差分对的差分对内的所述参数的平均值。因此，当检测差分对时，可计算对应于该差分对附近的区域(例如，包括多个差分对或多个被标记的元素)中的参数平均值，然后将所关心的对的每个元素的参数值与所述平均值进行比较。因此可检查该对实际上为差分对，然后检查其所对应的表示。所述元素可从包括点、印记和浮雕的组中选择，并且所述参数可包括在由色度分量、深度、高度、电磁吸收、磁性质(例如，导磁率或磁化系数)、形状、所用的油墨量、导电性、发光性(荧光和/或磷光)形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在表面上编码数字信息项的图案，该图案包括属于符号集(ENS1)的多个符号的特定排列(P1、P’1)，所述排列中的每个符号旨在编码所述数字信息项的一部分，其特征在于每个符号包含以特定方式布置的至少一个差分元素对(E1、E2)，每个元素以参数为特征，每个差分对的第一元素的参数具有第一值，每个差分对的第二元素的参数具有不同于所述第一值的第二值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.在表面上标记的用于编码数字信息项的图案，该图案包括属于符号集(ENS1)的多个符号的特定排列(P1、P’1)，所述排列中的每个符号旨在编码所述数字信息项的一部分，其特征在于每个符号包含以特定方式布置的至少一个差分元素对(E1、E2)，每个元素的特征在于包括参数，每个差分对的第一元素的参数具有第一值，每个差分对的第二元素的参数具有不同于所述第一值的第二值，所述特定排列与构成基准图案的所述符号的预定排列对应，并且差分对的两个元素(E1、E2)的参数值分别大于和小于第一基准值和/或这两个值之差大于第二基准值。2.根据权利要求1的图案，其中所述符号集的所述符号全部不同或全部相同。3.根据权利要求1的图案，其中所述符号集的每个符号具有至少一个第一表示(A1、B1、C1、D1)和一个不同于所述第一表示的第二表示(A2、B2、C2、D2)，所述符号的至少一个差分对的所述元素的参数值在所述第一表示与所述第二表示之间均不同。4.根据权利要求3的图案，其中符号的表示中的差分元素对中的所述第一元素和所述第二元素的位置与同一符号的另一表示中的同一差分对中的所述第一元素和所述第二元素的位置相反。5.根据权利要求3至4中任一项的图案，其中差分对的所述两个元素的参数值之差大于或低于阈值。6.根据权利要求3至4中任一项的图案，其中差分元素对的所述两个元素的参数值分别大于和小于邻近所述差分对的差分对内所述参数的平均值。7.物品，包括至少一个根据权利要求1至6中任一项的图案。8.根据权利要求7的物品，包括多个相同和/或不同的图案。9.根据权利要求7至8中任一项的物品，包括至少一个在图像或标志、或从由一维、二维或三维的条形码、散点图、线网络、数据矩阵形成的组中选择的另一数字信息项的编码表示之内标记的图案。10.用于在表面上标记编码数字信息项的图案的方法，其特征在于包括以下步骤：-定义属于符号集(ENS1)的多个符号的特定排列或基准图案，所述排列中的每个符号旨在编码数字信息的一部分，每个符号包含以特定方式布置的至少一个差分元素对，-通过使每个符号包含至少一个差分元素对的方式给每个符号赋予特定表示，借助多个符号的所述特定排...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·德库，D·威斯汀纳，
申请(专利权)人：锡克拜控股有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH