(57)【要約】明細書は、２進法のデータを表わすための２次元のシンボルコードについて記述し、そのシンボルコードは、相互の隣りに配置された複数のグラフィカルシンボルから構築され、そのシンボルコードは、それらの領域の明るさ分布において異なり、かつ、それぞれ、２進法のデータワードからの値をコード化する同一の表面領域を有する正確に２つの異なるシンボルから形成される。  シンボルは、補完的な明るさ分布を有する。  この２次元のシステムコードを読取るための方法において、システムコードは、それに適用されたフィルタを有する。２つの補完的なシンボルのうちの１つの明るさ分布と一致する。一致の場合は、１つのシンボルが認識され、かつ一致でない場合には、他のシンボルが認識される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンボルコードが、相互に隣りに配置された複数のグラフィカルシンボルから構築され、そのシンボルコードは、同一の表面領域を有する正確に２つの異なるシンボルから形成され、それらの領域において明るさ分布を異にし、かつ、２進法のデータワードからの値をそれぞれコード化する２進法のデータを表わすための２次元のシンボルコードであって、前記シンボルは、補完的な明るさ（brightness）分布を有することを特徴とする、２次元のシンボルコード。
【請求項２】
各シンボルは、正確に２つの区域を有し、２つの区域はそれぞれ異なる関連する明るさ値を有することを特徴とする請求項１記載の２次元のシンボルコード。
【請求項３】
シンボルコードは、それらのカラーにおいて異なる補完的な明るさ分布を備えた複数のシンボルペアを有することを特徴とする請求項１、または２記載の２次元のシンボルコード。
【請求項４】
シンボルコードは、正確に２つの異なるシンボルから形成され、それらの領域において明るさ分布を異にし、かつ、２進法のデータワードからの値をコード化する同一の表面領域を有し、２つのシンボルは補完的な明るさ分布を有する、相互の隣りに配置された複数のグラフィカルシンボルから構築される２次元のシステムコードを読取るための方法であって、システムコードは、２つの補完的なシンボルのうちの１つの明るさ分布と一致するそれに適用されるフィルタを有し、一致の場合には、１つのシンボルが認識され、かつ、一致でない場合には、他のシンボルが認識されることを特徴とする２次元のシステムコードを読取る方法。。
【請求項５】
使用されたフィルタは、相関フィルタの明るさ分布から現在の明るさ分布の距離を示す間隔機能の結果を確認する相関フィルタであることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
相関結果は、相関フィルタの適用に続く信頼性値として確認されることを特徴する請求項５記載の方法。
【請求項７】
システムコードが相関フィルタでスキャンされるときに、信頼性値は各走査位置用に確認され、かつシステムコードにおけるシンボルを認識するために使用されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
信頼性値は、シンボルコードにおけるシンボルにおいて最もありそうなセンタを確認するために使用されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
ありそうなセンタから、シンボルの他のセンタが探査され、かつ、そのシンボルが読取られることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
シンボルのカラーは、評価されることを特徴とする請求項４〜９のうちの１項記載の方法。
【請求項１１】
信頼性値は、シンボルのカラー分配のために確認されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
システムコードの区域における信頼性値の時間座標図が、評価されることを特徴とする請求項４〜１１のうちの１項記載の方法。
【請求項１３】
フィルタおよびシンボルコードは、マッピング方法によって相互に作成されることを特徴とする請求項４〜１２のうちの１項記載の方法。
【請求項１４】
自動化製造ラインにおける製品の部品に適用され、その部品を表わす、およびまたは製造をコントロールする情報を有し、システムコードは、製造ラインに置かれた読取装置によって捕捉され、上位のコントロールシステムによって評価されることを特徴とする請求項１〜３のうちの１項記載の、２次元のシステムコードの使用。
【請求項１５】
光学式記録装置と、記録装置によって供給された光学信号を処理し、かつ２次元のシンボルをデコードするために設けられるプロセッサを有する評価装置とを有する、２次元のシステムコードを読取るための装置であって、その評価ユニットにおけるプロセッサは、そこで実行される、請求項４〜１３のうちの１項記載の方法を有することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２次元の、特には機械可読の、２進法のデータを表わすためのシンボルコードに関し、このシンボルコードは、好ましくは、水平およびまたは垂直方向に相互に隣りに配置された、複数のグラフィカルシンボルから構成され、このシンボルコードは、それらの領域の明るさ分布において異なり、かつ、２進法のデータワードからの値をそれぞれコード化する同一の表面領域を有する２つの異なるシンボルから正確に、形成される。さらに、この発明は、前記シンボルコードを読取るための方法、特に好ましい使用、および適切な読取装置を説明する。
【背景技術】
【０００２】
製品の生産および品質検査を自動化するために、製品生産ラインにおいて、主として自動的に組み立てられる単一の要素は、製品全体を形成するため、グラフィカルシンボルを有する機械可読のシンボルをもって印付けられる（marked）。生産工場における組立てまたは検査するステーションには、それらが与えられたシンボルコードを捕らえ、読取り、かつ評価することができるように、読取装置が配置される。この評価に基づいて、さらなる生産フローは、その後、ロボットアームまたは他の手段によって、例として把持されている物品に反応する生産分離フィルタによる例として、コントロールすることができる。
【０００３】
特別の要素が、機械可読のシンボルコードをもって、続いて、問題を単純化するために請求されたコードをもって、印を付けられるように意図される場合は、２次元のマトリクスコードが設けられている。１次元のバーコードと比較して、２次元コードは、はるかに高いデータ密度を有しており、すなわち、印を付けられる物品の外部表面領域における同一の空間要求事項用のより多くのデータ情報を符号化（code）することは可能である。
【０００４】
単純な２次元コードは、１次元のコードの積重ねであると理解することができる。対照的に、２次元マトリクスコードは、表面領域にわたってデータワードを格納する。広く使用された１次元のコードは次のとおりである:ＥＡＮ(ヨーロッパ物品番号ＩＳＯ／ＩＥＣ  １５４２０)、ＩＡＮ(国際物品番号付与)、ＪＡＮ(日本物品番号付与)、２／５インターリーブド(ＩＳＯ／ＩＥＣ  １６３９０)、コード３９(ＩＳＯ／ＩＥＣ  １６３８８)、コード９３、および１２８。知られている積重ねられた１次元コードは、以下のとおりである:コーダブロック（Codablock）、またはＰＤＦ４１７。
【０００５】
広く使用された２次元マトリクスコードは、次のとおりである:ＱＲコード（登録商標）(クイックレスポンスコード (ＩＳＯ／ＩＥＣ  １８００４)、データマトリクス(ＤＩＮ  Ｖ  ６６４０１)、マキシコード、アズテックコード、ドットコード、マイクログリフ、パナマークス、セマコード、ＵＰコード、トリコード、クイックマーク、ショットコード、コネクスト、またはビータッグ。
【０００６】
１次元バーコードは、データ項目が、格納される必要がほとんどない自動化のためだけに使用される。マーカーを適用するための利用可能な表面領域は、大きく、かつ、汚れないことは期待することができる。通常、適用のためのそのような表面領域は、寸法で数センチメートルであり、そして高さより相当倍広い。数字、または英数字のキャラクタが、明および暗のバーとバー幅との間隔を変更することによってコード化されるので、好結果の評価は、実際上５０％と６０％との間のコントラストを必要とする。同じ理由で、汚れることは、回復できない読取り誤差に帰着する。これらのバーコードは、誤差補正の機会がないが、誤差認識用の作りつけのパリティビットを有する。したがって、読取り誤差は、気づくことができるが、それは修正することができず、それは、最初に引用された目的のためには、充分に強健（robust）ではない。
【０００７】
積み重ねられた２次元コードは、増加したデータ密度を有する。ＰＤＦ４１７コードの代表的な印刷は、寸法で７〜１５ ｃｍ２の間にあり、１ ｃｍ２当たり１５.５〜４６.５バイトの代表的なデータ密度に到達する。最大のコードサイズは、２０００の８ビット(バイト)のキャラクタに制限されている。
【０００８】
ＰＤＦ４１７コードは、誤差補正である。しかしながら、積み重ねられたコードの場合には、読取り動作のためのスキャンラインが、等価のグラフィカルシンボルライン上に正確にある必要があり、それは、それによって達成することができる小型化を制限する。コード化することは、数字の、英数字の、さらには２進法のデータのために最適化された方法で実行することができる。
【０００９】
ワードと呼ばれるデータ値が、領域に格納されるので、２次元マトリクスコードは、誤差補正可能であり、かつコンパクトである。２進法のデータは、このように直接格納され、さらに、区別は、数字、または英数字の値の間では引かれない。通常、１ワードを特徴づけるグラフィカルシンボル、および０ワードを特徴づける第２のグラフィカルシンボルが、それぞれ存在する。いくつかのマトリクスコード、例えばデータマトリクスにおいて、０ワードの特性記述は、また、この位置で１単ワード用のシンボルの欠如の結果として存在する。しかしながら、シンボルの非認識が、他のシンボルがその時点でコード化されるという仮定に結びつくことができるので、例えば、例え単に汚れること、またはオーバーレイであるとしても、このことは、誤差に対する敏感性を増加する。マトリクスコードの場合には、印付け領域は、グリッドの方法において、通常同じ大きさであるセル内に、列毎に、および行毎に分割される。シンボルは、これらのセルのそれぞれに書かれている。
【００１０】
２次元シンボルコードは、その後、紙で作られていたタグ上に印刷され、前記タグは、印付けられる物品上に積み重ねられ、または、ＤＰＭ(直接部分印付け)方法として知られるものが、使用されて、書き込まれるか、または、一般的に、特には直接レーザを使用して、物品にそれを付加するために使用される。レーザ技術が、機械的または電子的部品の上にそのような機械可読コードのグラフィカルシンボルを直接書込むために使用される場合には、付加された印付けの光学的品質に影響し、さらには、逆に、イメージ処理システムによって個々のシンボルの復号（decode）をすることに影響を及ぼす、プロセス工学に関係する制限を考慮することが必要である。
【００１１】
データマトリクスコードは、白い(機械未加工区域)および黒い(機械加工区域)、それぞれシングルビットの値をコード化する正方形セルを有する正方形、または長方形のシンボルマトリクスである。それは、「ファインダパターン」と呼ばれる実線の黒線を有しており、それは、ＸおよびＹの方向にシンボル区域を規定し、かつシンボルマトリクスからのひずみを見つけて除去するためにイメージ処理によって使用することができる。それぞれの反対側は、一列に代りの順に白および黒のマスを有する同期用の固定パターンを有し、前記正方形は、シンボルマトリクスの行または列の高さおよび幅を示す。このシンボルマトリクスのうちのいくつかは、相互に、隣りに、および上方に直接置くことができる。データマトリクスは、６０％以内の冗長情報を備えたリードソロモンに基づいたＥＣＣ２００誤差補正を支持する。白と黒とのグラフィカルシンボル間に少なくとも２０％のコントラスト差があるに違いない。
【００１２】
ＱＲコード（登録商標）(クイックレスポンスコード)は、形において正方形であり、自動車生産における組立および要素を印付けする目的で開発された。このＱＲコード（登録商標）は、その位置および方向を容易に認識するための４つの特別のシンボルを有しており、前記シンボルは、アンカーと呼ばれている。これらは、分散化およびひずみ除去に使用される。これらのアンカーのうちの３つは、位置認識用の主要なアンカーとして使用され、かつ、さらなる、より小さなアンカーは、方向付け用に使用される。ワード、すなわち、関連データ値は、満たされた黒(機械加工区域)と、除かれた白(機械未加工区域)との、データマトリクスに近似している正方形を表わすグラフィカルシンボルにおいてコード化される。同期の目的で、シンボルマトリクスは、各方向軸用の交互に満たされ、および満たされない正方形の線状パターンを有している。このＱＲコード（登録商標）は、３つの主要なアンカーに加えて、堅固にコード化されているタイプおよびフォーマットを備えて、様々なタイプおよびフォーマットにおいて利用可能である。続いて、実際のデータシンボルは、抽出して、デコードすることができる。ＱＲコード（登録商標）は、リードソロモン誤差補正による３０％以内の冗長情報を支持する。
【００１３】
データマトリクスおよびＱＲコード（登録商標）は、グラフィカルシンボルマトリクス内に計時を回復するために特別のグラフィカルパターンを織っているが、ゼロックス株式会社によって開発されたマイクログリフ（MicroGlyph）コードは、自己計時であり、そのような同期化パターンを必要としない。例えば、このコードは、米国特許５８６２２７１に記述されている。
【００１４】
自己計時の特性は、原則として、データマトリクスとＱＲによる場合であるように、例えば、少なくとも２つのそれぞれの黒または白の正方形シンボルが直接の隣接のものであるときは）相互に融合しない隣接するグラフィカルシンボルによって、達成される。グラフィカルシンボルは、この場合に、グリフ（Glyph）と呼ばれ、かつ、覆われた（tile）、データセルの予め定義された分配で表面領域上に印刷される。データセルは、ワードをコード化するグラフィカルシンボルを有する。これらのデータセルのうちの１つは、隣接したデータセルを相互から分離可能にしておくために、データセルの外部の欄外の区域において起こる可能性があるほど小さい図面とともに、グラフィカルシンボルがその中に引かれるピクセルイメージと見なすことができる。
【００１５】
そのようなグラフィカルシンボルの形状は、ワードを割り付けられる。この場合、そのような形には１つ、またはそれ以上の特性がある。そのようなグラフィカルシンボルの特定の例証用に利用可能である、特有の形状特徴の明示はすべて、コード化されたワードを指定する。与えられたグラフィカルシンボルからのワードをデコードするために、イメージ解析は、可能な規定された形状特徴からの単一の例証に対する特に良好な応答をそれぞれ有しており、すべての他の、恐らく、さらに利用可能な、形状特徴のために、同時に、できるだけほとんどフィルタ応答を生じない、グラフィカルシンボルに対する複数のフィルタの適用を有している。それぞれのフィルタが、適用されたときには、すべてのフィルタのフィルタ応答は、連続の手順におけるワードをデコードするための根拠として得られる。
【００１６】
特に、１つの２進法ワードが、グラフィカルシンボルにおいてコード化される場合、２つの特有の形状特徴、およびしたがって、２つのフィルタの合計が、必要である。遠近法ひずみの除去の目的のために、長方形、または正方形のシンボルマトリクスが、仮定され、その結果、適切なパラメータは、角に位置したグラフィカルシンボルから、または同様の構成を備えた３つの基準点から計算することができる。したがって、ちょうど、殆どの平面の可能な表面領域に対する取付けが、可能である。この場合もまた、デコーディングは、コード化された２進法ワードのためのリードソロモン誤差補正によって支援される。
【００１７】
マイクログリフの場合には、複数のフィルタが適用され、そして、その応答は、応答イメージにおいて位相的に２次元に格納される。この場合、フィルタ応答は、グリフに関係していることができる位置で蓄積するに違いない。同様の概念が、また、フィルタ応答用のローカルの最大値を見つけることが必要であるということが生じる問題とともに、他の方法において使用される。さらに、フィルタされる必要のあるシンボルコードオリジナルに対する(部分的)損害の結果、大幅に変更することは、フィルタ応答の明示および数にとって可能である。さらに、前記フィルタ応答の位相幾何学的位置は、また、予期された隣接のローカルの区域において正確に予言することができない。したがって、特に、外部の状態が、例えば、反射、または湾曲表面の結果として最適でない場合には、通常に観測されたアプローチ、および分析法が、規則的にデコーディングにおける問題を生じさせる。
【００１８】
既知の方法の状況において、絶対しきい値形成は、得られた応答イメージ用に、シンボルセンタ、またはこれらのセンタに非常に近いピクセルを有する高い可能性を有するピクセルセットを画定するために使用することができる。このドットセットは、後者自身の焦点からのクラスタ内にすべてのドットの距離用のユークリッド（Euclidian）間隔を最小化することによって、それぞれシンボルの流域に相当する部分集団に分割することができる。このことは、例えば、Ｋ-手段アルゴリズムを使用して達成することができる。各部分集団内の最大の応答値を備えたピクセルは、その後、最も確実なシンボルセンタについて記述する。１つの選択肢にしたがって、しきい値形成は、セットしきい値の上の値を有するフィルタ応答のピクセルのみを有するしきい値イメージを生成することができる。
【００１９】
最大のフィルタ応答を備えたピクセルは、安全に、シンボルセンタであると仮定することができる。この出発点に基づいて、ステップサイズ（stepsize）(シンボルテンプレートの辺長)が知られているときには、規定されたグリッドパターンに基づいて、または適応してシンボルセルの予期された配置にしたがって、さらにシンボルセンタを探  査することを試みることは可能である。この場合、連続のシンボルセンタは、座標を増加することによって評価され、さらに、その後、その位置は、この評価(シンボルテンプレートの辺長のおよそ２０〜２５パーセントまで)の周囲の小さなローカルの周囲におけるしきい値イメージにおける最大のグレイスケール値を捜すことによって修正される。関連するピクセルは、それが位置の改善された評価であると仮定することができるので、その後、シンボルセンタとしてセットされる。
【００２０】
シンボルセンタを抽出するための両方の以前に示された方法には、グローバルなしきい値の上の値を備えたピクセルだけが可能なシンボルセンタであると見なされる欠点がある。特別の区域のシンボルマトリクスが、高度に汚されるか、引っ掻かれるか、またはさもなければ破壊される場合には、以前に規定されたしきい値は、到達することができず、さらには、このシンボルコード区域に含まれていた情報が拒絶されることがあり得る。その理由は、グローバルなしきい値が高すぎるように選ばれる場合には、そのうちに、シンボルセンタが、全く、損傷した区域にあると推定されないということである。グローバルなしきい値がそれに応答して低下する場合には、可能なシンボルセンタの証拠は、また、損傷した区域で発生することがある。しかしながら、同時に、ピクセルの多重度は、損傷していない区域におけるシンボルセンタをできる限りさらに分類し、真のシンボルセンタの配置をより一層困難にし、さらに誤った評価に帰着する。
【００２１】
グラフィカルシンボルコードが、高度に反射する面を備えた要素に取付けられているときには、データワード内にシンボルコードを認識し、かつデコードするための信頼性は、著しく減少する。通例のデータマトリクスおよびＱＲコード（登録商標）、およびマイクログリフは、スナップショットにおける表面からの反射の結果として、過度に露出され、したがって無益であるグラフィカルシンボルの、個々の、または、比較的大きな区域の非捕獲を無視することを可能にしようと試みてコード化される２進のワードにおいて組込まれた誤差補正機能を有している。しかしながら、グレースケール値における分散が、反射する材料によって引き起こされたローカルの明るさ差のために大きいので、正確に露出したイメージ部分の抽出は、また、困難になる。したがって、前処理のためのイメージ評価であって、その成功は同様に制限されて、恐らくさらにローカルの明るさにおける急な変化のために、使用可能な明るさ情報を破壊する適応性のある方法を適用することが必要である。イメージ処理を支持するために、適切な区域の最も均質の可能性がある、拡散したイルミネーションを達成する試みがなされる。しかしながら、特定のイルミネーションは、空間の欠除のために、必ずしも可能だとは限らない。
【００２２】
ＤＰＭ(ダイレクトパートマーキング直接部分印付け)方法が絶対に必要でない場合には、シンボルコードにとって、その後、マークされる物品上に積重ねられる紙タグ上に印刷することができる。これは、印付けの成功裡の読取りを可能にするが、物品における追加の紙は、生産工程における品質問題に帰着できる異物である。印付けた物品が輸送の目的のためにロボットアームによってつかまれる場合は、例えば、小さな紙ファイバは、紙タグから擦り切れるようになり得て、ロボットアームから脱落して、電子要素を破壊し得る。熱集中生産サイクルにおいて、紙タグは、火災の危険のためにオプションではない。シンボルコードが、明示的な識別の目的のために物品に不可分に接続されたままであるように意図される場合には、積み重ねられた紙タグは、また、単純な置換による操作に対する保護を提供しない。さらに、タグ上に貼り付けるための付加的な処理ステップは、計画された生産サイクル内に導入される。
【００２３】
ＤＰＭ(直接部分印付け)方法を省略することが可能でない場合には、シンボルコードがレーザによって焼き付けられる（burned）前に、印付けられる反射面は粗面にすることができ、その結果、物品の背景は、つや消し(matt)で、反射しない。このことは、厳しい反射の問題を回避することができる。しかしながら、コントラストは、縮小され、また、粗面にすることは、付加的な時間をとり、クロックサイクルの減少を制限する。
【発明の概要】
【００２４】
したがって、この発明の目的は、強健で、有効であり、ハイレベルの信頼性もってデコードすることができる２次元のシステムコード、および、そのために最適化される読取り方法を提案することであり、前記システムコードおよび読み方法は、識別の信頼性、特には、また、実際の生産環境を改善するために使用することができる。
【００２５】
この発明は、請求項１の特徴によって最初に引用されたタイプの２次元システムコードのためにこの目的を達成する。この例においては、シンボルが補完的な明るさ分布を有することが、提案されている。
【００２６】
この点については、２つのシンボルのそれぞれは、好ましくは、２つの規定された明るさ値のうちの１つをそれぞれ正確に有する少なくとも２つの区域の領域配置を有することができる。したがって、すべての単一のシンボルは、２つの異なる明るさ、すなわち、明るさ分布を有する。この２つの明るさ値のうちの１つは、値「明るい（bright）」を論理的に割り当てることができ、かつ、２つの明るさ値の他のものは、値「暗い（dark）」を論理的に割り当てることができる。シンボル内に、ローカルに分配された明るさ値「明るい」、および「暗い」の特定の組合せは、その後、関連データワードを有する。これについては、検査器配置によって測定することができる２つの区域間の任意の明るさ差も、この発明にしたがって、原則として、充分である。これらの区域は、続いて、問題を単純化するために、「明るい」、「暗い」と呼ばれる。
【００２７】
補完的な明るさ分布は、特に、区域の同じ領域の範囲または配置を有する２進のワードを明示的にコード化することに必要な２つのシンボルのそれぞれによって達成され、それぞれの決定したシンボルについては、正確に、２つの明るさ値「明るい」および「暗い」の合計の異なる（反対の）例証は関連させられ、しかしながら、シンボルと関連した表面領域のそれぞれのセクションは、これらの２つの明るさ値のうちの１つと関連している。
【００２８】
それぞれのこれらの補完的なシンボルは、明示的にそれと関連した２進法のデータワードの２つの可能な値のうちの１つを有し、さらにシンボルの補完的なデザインは、最大の識別可能性を達成したので、このシンボルコードは、特に強健である。したがって、また、曲がった、そして反射する表面に適する、特に、シンボルの内部の明るさ区域が、予期された生じるひずみに関して可能であるように不変であるように選ばれた分配を有する場合には、特に、表面機械加工によって、それに対して、シンボルコードは、直接適用することができる。そのようなＤＰＭ(直接部分印付け)方法は、レーザを使用して、頻繁に実行され、それは表面上のシンボルコードを焼きつけるために使用される。印付け精度の状況内では、この発明にしたがって、区域の補完的な配置に対する障害でないこの場合には、明るいおよび暗い区域間のオーバーラップが、生じる場合がある。
【００２９】
要約すると、シンボルファミリにおけるそれぞれのシンボルは、区域の同じ配置を有するファミリにおけるすべてのシンボルとともに、物理的に密着性のある区域の多重度（少なくとも２）をこのように有する。これらの区域の各々は、論理的に明るい、または暗い充填物のいずれかを有し、シンボル用のこれらの区域のすべては、同時に、論理的に、明るい、または、論理的に暗くない。したがって、示されることは、２つの相互に補完的なシンボルにとって可能であり、さらに、シンボルのすべての単一の１つは、明示的に２進のワードの値と関係していることができる。
【００３０】
シンボルの補完的なデザインの特徴は、２つのシンボルが描かれることに関する決定が、２つのシンボルのうちの１つに相当する単一のフィルタの使用だけを要求するということである。フィルタが、シンボルと一致する場合には、理想的に互角の一致が得られる。シンボルに関して補完的であるフィルタの場合には、理想的に完全な不一致が得られる。しかしながら、イメージ評価の状況内で、シンボルの明るい、および暗い区域間に重なり合う印付け精度手段が得られても、その場合、１つのフィルタの使用が、シンボルコードのシンボルとの顕著な一致、または、それとの顕著な不一致に帰着するので、補完的なシンボルの識別は、保証される。
【００３１】
この発明の１つの好ましい形式にしたがって、それぞれのシンボルは、正確に、２つの、、特別には、密着性のある区域を有し、それぞれ、２つの区域は、関連する異なる明るさ値を有する。シンボルにおける２つの区域の表面領域は、この発明にしたがって、合計の表面領域のおよそ１／９までの大きさの順序の２つの区域間の表面領域項目における相違を備えたほぼ同一のサイズであることができ、ほぼ同一のサイズであるとみなされる。この不一致に対する背景は、この発明の１つの好ましい実施例にしたがって、シンボルの区域を画定する目的で、３×３ピクセルに分割される正方形のベース領域を有するために、シンボルコードからグラフィカルシンボルのための準備が行なわれるということである。この発明が、そのようなマトリクス配置に限定されないとしても、そのような配置は、実際上、シンボルコードを生成するとき、および読取るときの両方で、特に、容易に評価することができる。この場合に、３×３マトリクスは、光学解像度（識別可能性）の例証内の単一のシンボル、および充分に高いデータ密度に必要であるシンボルサイズ間の最適の同一化（equalization）を提供する。そのようなマトリクスにおいては、第１の明るさ値を備えた区域は、シンボルの合計表面領域のうちの４／９を割り付けることができ、さらに、第２の明るさ値を備えた第２の区域は、シンボルの合計表面領域のうちの５／９を割り付けることができる。２つの区域間のサイズの差は、このように、シンボルの全表面領域内容のうちの１／９の大きさの順序である。
【００３２】
この発明の１つの好ましい実施例にしたがって、２つの区域は、それぞれ物理的に密着性のある表面領域から構成される。このことは、領域のシンボルに対応する印付けを生成するために移動の間に、レーザをスイッチ入れするか、またはスイッチ切りすることを必要とすることなしに、例えば、画定された移動路に沿ってスイッチ入れしたレーザを移動することによって、領域のシンボルコードのベクトル指向の生成を可能にする。領域で密着性ある区域は、また、常に、実際上誤っている２つの明るさ区域間の変化を最小化する。このことは、シンボルの達成可能な識別可能性を改善し、さらに領域のシンボルコードを読取るときに、誤差率を減少する。この発明にしたがって、特に好ましい正方形のシンボルは、シンボルのセンタをとおるセクションに沿って、そのセクションが、前記シンボルの横方向のエッジと平行に走り、１：２のそれぞれの比率における、または、補完的な場合２:１における論理的な「明るい」、および、論理的な「暗い」区域のための分配を有する。このことは、このセクションに沿った明るい区域が１／３をカバーし、さらに暗い区域が区間長さの２／３をカバーすること、さらに逆もまた同様、を意味する。
【００３３】
好ましくは、シンボルの中央点をとおって２つの可能性あるセクションに沿うこの分配は、そのセクションは側面と平行であり、同一である。それぞれ物理的に一致する、正確に２つの明るさ分布の区域を備えるそのようなシンボルは、この発明にしたがって、特に、シンボルの辺長のうちの２／３の辺長を備えた正方形領域によって、さらには正方形の２つのぶつかる側面に対して休止する等しい長さのアームを備えたＬ−形の区域によって形成され、さらに、シンボルの全辺長を有する。要約すると、したがって、また、このシンボル、それは、この発明にしたがって特に好ましく、正方形のベース領域を有する。特に、正方形のベース領域を有するこれらのシンボルは、水平、およびまたは垂直方向、すなわち、シンボルの側面に沿って走る方向において、この発明にしたがって相互の隣接に配置される。この場合、個別のシンボルの側面は、相互に直接当接して、シンボルコードを形成し、その光学的表現も、また、シンボルマトリクスと呼ばれ、その中で情報は、個別のシンボルの配置によってコード化される。シンボルマトリクスは、個別のデータセルから構築され、そのサイズおよび形状は、２次元のシステムコードの個別のシンボルに正確に一致する。システムコードの個別のシンボルが、直接相互に隣接して配置されるので、シンボルコードのグラフ表示を形成するシンボルマトリクスは、また好ましくはその個別のデータセル間の空き空間がない。例として、シンボルマトリクスの外側形状は、長方形であり、または正方形であることができる。しかしながら、さらに、列毎(row by row)に、およびまたは、行毎(column by column)に、表面において利用可能な空間に対する幅と配置とを一致することは可能である。それらが相互に直接隣接するシンボルの配置、すなわち、キャラクタと空き空間との分離のない配置は、表面領域の点から非常に有効であり、さらに、読取りが非常に容易である一方、高い情報密度を有する、２次元のシステムコードを生成する。
【００３４】
例として、この発明によるシステムコードは、また、製品全体を形成するために個別の部品（component）が組立てられる生産ライン上の製品の生産および品質検査を可能にするために非常によく使用することができる。部品は、外部的に読取り可能な表面位置でそのようなコードを提供されている場合に、生産の全体にわたる個別の部品の自動追跡を実行し、されに格納することが可能である。このことは、品質保証を改善し、さらに、誤差の系統的な原因が連続して生じる問題のためであっても改造されることを可能にする。これとは別に、この発明によるシステムコードは、また、最初は既に記述されたように、生産サイクルを自動的にコントロールするために使用することができる。
【００３５】
さらに、この発明にしたがって、シンボルコードは、それらのカラーの点から、異なる補完的な明るさ分布を有する複数のシンボルペアを有することができる。既に詳細に記述された明るさ分布に加えて、異なるカラーのシンボルを提供することはこの発明にしたがって、このように可能であり、その結果、明るさ分布は、捕捉（capture）システムによって相互から光学的に分離することができるカラーのそれぞれの関連する組合せを有する。補完的な明るさ分布を有するシンボルをもってコード化することが、ワード長のもののコーディングを可能にする間に、追加のカラーの使用は、マルチワードコーディングがグラフィカルシンボルを使用するものよりも大きい長さのワードをコード化して得られることを可能にする。この場合、明るさ分布の領域の配置は、好ましくは、すべてのシンボルおよびその補完的なシンボルにおいて、同一である。それらは、その彩色の点から異なるだけである。もとは２進法のワードマトリクスは、その後、可能なカラーの組合せのセットによって適切なように拡張されたワードマトリクスと見なされる。
【００３６】
この発明のさらなる概念は、請求項４の特徴によって、２次元のシステムコードを読取る方法に関する。システムコードは、相互に隣接して配置された複数のグラフィカルシンボルから構築され、そのシンボルコードは、それらの領域の明るさ分布において異なり、かつ、２進法のデータワードからの値をそれぞれコード化する、同一の表面領域を有する２つの異なるシンボルから正確に形成される。この２つのシンボルは、補完的な明るさ分布を有する。この発明にしたがって、そのようなシステムコードを読取る方法は、システムコードがフィルタ、好ましくは、単一のフィルタを有するために提供される。シンボルコードに対するフィルタの適用は、また、続いてフィルタを備えたシンボルコードをスキャンすると呼ばれる。有利に、１つのフィルタは、２つの補完的なシンボルのうちの１つの明るさ分布と一致することができ、そして、一致の場合には、１つのシンボルが認識され、さらに、一致でない場合には、他のシンボルが認識される。一致または不一致は、また、それぞれ、完全な一致、または完全な不一致の程度を意味しないことであることができる。
【００３７】
例として、２次元のシステムコードは、光学的記録装置によってデータ収集されたように、グラフィカルシンボルマトリクス、または、それからの詳細の形であることができる。読取りの目標は、システムコードにおいて表わされた、またはコード化された情報を再生する、２進ワードマトリクス、または２進ワードを形成することである。マイクログリフスの読取りのような既知の方法の場合には、それぞれのコード化されたビット値用の専用フィルタを提供することが必要である。そのような場合に、そのグラフィカル表示を分析することによって、例えばシンボルマトリクスにおいてシステムコードを読取るときに、シンボルを認識するための適切な計算動作は、複数回行なわれる必要があり、さらに、それぞれの場合において、フィルタ応答用のローカルの最大値が見つかり、かつ、規定されたしきい値と比較される必要がある。
【００３８】
シンボルコードに対して過度に汚れること、または他の損傷の場合には、これらの規定されたしきい値が到達されず、それは、たとえその情報がそれ自体、実際になお評価することができても、シンボルコードは、ときには、もはや判読できないと解釈されることを意味する。しきい値比較の結果として、情報を有するシンボルコードを、また恐らく拒絶する読取り方法であって、それらは多数のフィルタの適用の結果としての時間を消費することとは対照的に、読取り結果が、１つ、または他のシンボルのいずれかに割り当てられ、そしてしたがって、シンボルの認識が、外部的に規定することができるしきい値との比較を要求しないので、シンボルコードに対する単一のフィルタの適用は、この発明にしたがって、計算時間を縮小して、読み取り結果を改善する。
【００３９】
１つの、または他のシンボルとの関連が、ある可能性でないときには、不信頼性は、当然に発生することがある。シンボルの認識の重要性を考慮するために、この発明の１つの特に好ましい実施例は、使用されるフィルタが、明るさ分布、特にグレイスケール値分配から、相関フィルタの現在の明るさ分布、特にはグレイスケール値分布の距離を示す間隔機能の結果を確認する相関フィルタであることを提案する。この発明にしたがって、２次元のシステムコードを読取るための相関フィルタの適用は、また、補完的な明るさ分布を有するシンボルの存在と無関係に、すなわち、パターンの領域の配置において異なるシンボルの場合に、使用することができる。しかしながら、このことは、通常、いくつかの異なる相関フィルタであって、原則として、画質評価において充分な計算能力があった場合には、可能であるものの使用を原則として要求するが、低い計算能力、および様々なシンボル用の相関結果のハイレベルの比較可能性が、このために保証されるので、特別の待遇が、補完的なシンボルに対する単一の相関フィルタの適用に与えられる。相関が、明るさ値の３次元の例証に関係があり、かつ、カラーの評価が、別々に起こることができるので、このことは、また、さらに、マルチカラーのシンボルコードの場合に、−そして個々のシンボルの読取りから離れている方法で当てはまる。
【００４０】
相関フィルタは、２つのシンボルのうちの１つの明るさ分布に一致し、したがって、相関テンプレートとして使用される。相関が、相関テンプレートに正確に一致するシンボル上に実行される場合、すなわち、明るさ分布において、シンボルコードのシンボル、それから、相関のために決定された間隔機能の結果は、０に等しい。対照的に、同一の相関テンプレートが正確に補完的なシンボルに関して置かれる場合、明るさ、または相関フィルタとシンボルとの間のグレイスケール値差が、最大であるので、相関結果は極大値に相当する。この方法の利点は、シンボルの全表面領域が、相関値を確認するために使用されるということであり、シンボルコードにおけるシンボルの部分が汚され、または損傷されても、情報が失われないことを意味する。この場合、相関値は、値０と最大値との間にある。しかしながら、しきい値との比較は、先行技術におけるように情報が恐らくは除去されて行われるので、情報は拒絶されない。
【００４１】
この発明の１つの好ましい改良にしたがって、相関フィルタが適用されるときには、さらにまた、これは続いて、相関、または略して、自己相関法と呼ばれるものであり、それは、表面のコントラスト特性を適応するように、かつ、それぞれの単一シンボルに関して、改善するために標準化されるように、各シンボル範囲内に位置付ける、明るさ、またはグレイスケール値にとって可能である。これによって達成された効果は、同一シンボル範囲内では、さらなる明るさ、またはグレイスケール値レベルの中に対する差異はなく、さらに、論理的に「明るい」、また、論的に「暗い」表面領域の間の不可欠なコントラストは、丁度１明るさレベルである。実際上、シンボルコードを描くための記録装置におけるイメージ保存器具の技術的な影響は、急な明るさ値変化が、１０％のコントラスト差のために確実に認識されることを意味すると仮定することができる。この発明にしたがって、自己相関法は、１０％未満のコントラストでさえ、シンボル結合を確実に実行するのに充分であることを意味する。この発明にしたがって、有利であるとして提案された正規化（normalization）は、また、先行技術において規則的に適用されているイメージ前処理が、分配されることを可能にし、前記イメージ前処理は、また、恐らく、その適用に依存して、未加工イメージにおいてなお評価することができる情報を破壊する。
【００４２】
この発明にしたがって、そのような相関フィルタは、シンボルコードにおける各シンボルのために適用されるように意図される。この目的のために、グラフィカルシンボルマトリクス、および、恐らく、シンボルマトリクス、およびまたは相関フィルタに適用することができる換算（scaling）、およびまたは、方向付けの後の、相関フィルタを等しいサイズのピクセルに分割し、さらに、ピクセルによってシンボルマトリクスピクセル上の相関フィルタを移動させることは、特別の意味をなす。理想的には、相関フィルタのピクセルエッジおよびシンボルマトリクスのピクセルエッジは、それぞれ、各移動ステップの後に相互の上に位置している。各移動に続いて、その後、先に説明された自己相関法が実行され、この相関結果は、相関フィルタ、およびシンボルコード、またはシンボルマトリクスのそれぞれの相対的な配置のために格納されることができる。
【００４３】
容易にさらに処理することができ、格納することができる信頼性値（confidence value）として、相関フィルタの適用に続く相関結果を確認することは、理解できる。
【００４４】
この信頼性値は、相関フィルタおよび読取られたシンボルコードのそれぞれの位置での個別のシンボルの認識の信頼性のものさしである。相関値は、直接、ゼロの間隔関数値およびシンボルコードの１つ、または他のシンボルを見つけるハイレベルの信頼性をそれぞれ示す最大間隔関数値、またはシンボルコードにおける他のシンボルと共に相関の１部として決定された間隔関数と関係がある。間隔関数値が正確にセンタにあるときに、２つのシンボル間を識別することが可能ではないので、読取られたシンボルにおける信頼性は、ゼロに等しい。
【００４５】
この点で、この発明は、−１と１との間の、可能な信頼性値（confidence value）範囲を含んでおり、この値１は、相関フィルタと等しいシンボルとの完全な一致を示し、さらに、値−１は、相関フィルタに補完的であるシンボルとの完全な一致を示す。システムコードの正確なデコーディングの基準に加えて、信頼性値は、したがってさらにシステムコードを表わすシステムマトリクスのグラフィカル品質のものさしである。
【００４６】
この発明による信頼性値は、それらが、すべての(可能な)データセルのために相互に無関係に決定され、さらに、しかしながら単なる単一のフィルタの適用に由来することができる方法で、その適用の自己相関法に直接含まれているという長所を有する。フィルタの適用が、全システムマトリクス上に、すなわち、システムコードの全イメージ上に同一であるので、認識されたシンボル間の得られた信頼性値の最大の比較可能性が保証される。ここから、システムコードが、この発明にしたがって提案された方法と一致して読取られるときに、個々のシンボルの認識の信頼性、およびその結果デコーディングの信頼性に関する比較的（非常に）信頼できる言明をすることは可能である。
【００４７】
したがって、システムコードが、それぞれの走査位置に対する信頼性値を確認し、かつシステムコードにおけるシンボルを認識するためにそれを使用するために相関フィルタによって走査されるときに、それは特に有利である。
【００４８】
走査中に、相関フィルタのセンタ、およびセンタピクセルは、例えば、シンボルマトリクスの各ピクセル上に連続的に置かれ、その相関は、評価され、さらに、それぞれのピクセルに関連した信頼性値が、格納される。この実行は、また、テンプレート照合と呼ばれ、最高および最低の信頼性値を有する位置でシンボルコードを表わすシンボルマトリクスにおいて個々のシンボルのセンタが見つかるか、または位置することを可能にする。この目的のために、この発明にしたがって、信頼性値は、走査ステップにしたがう、識別ステップにパラメータとして送信することができ、そして、その中でシンボルマトリクスの個々のデータセルの位置が、シンボルコードにおける個々のシンボルを決定するために識別される。この識別は、その後、シンボルコードの個々のシンボルに、それらのワード有効係数（significance）、すなわち、それぞれのシンボルに関連した２進法の値を割り当てる。これから、シンボルマトリクスは、この発明にしたがって、ワードマトリクスに変換され、それらのエントリは、それぞれの２進法の値である。個別のエントリ(２進法の値)の外形形状および配置において、ワードマトリクスは、このようにシンボルマトリクスに相当し、それはエントリとしてそれぞれのシンボルを有する。個々のシンボルを一緒につなぎ合わせるための規定された規則は、その後、個々の２進ワードをつなぎ合わせることにより、ワードマトリクスからコード化された情報が読取られることを可能にする。
【００４９】
この接続においては、信頼性値から確認されるためにシンボルコード、またはシンボルマトリクスにおけるシンボル、またはデータセルの最も可能性あるセンタに備えることは、したがって理解できる。
【００５０】
１つの有利な改良にしたがって、その後、シンボルの他のセンタは、探索することができ、そして、そのシンボルは、少なくとも１つの可能性あるセンタからスタートして読取る。
【００５１】
概要において示され、この発明にしたがって、好ましい方法は、２次元のシンボルコードからグラフィカルシンボルを抽出するために、フィルタリングによって認識されたシンボルの各々を含んでおり、認識の信頼性に関係のある独立した信頼性値を割り付けられている。この目的のために、例として、グレイスケール値イメージ、または、より一般的に、シンボルマトリクスの描写を含む異なる明るさ値を有するイメージは、同時に使用されるグラフィカルシンボルの各々にそのような信頼性値を割り付ける、それに適用される単一のフィルタを有する。この場合、シンボルに対する信頼性値の決定は、フィルタ、または隣接したシンボルに対する信頼性値からの包含された結果上でではなく、もっぱらその場所に依存する。異なる場所で得られたフィルタ応答は、したがって、測定基準（a metric）によって相互と比較することができ、さらに相互に依存する個々の信頼性値のない規則（order）を有することができる。使用されるフィルタは、グラフィカルシンボルのファミリのための論理的な明るさ分布のテンプレートからのフィルタオペレータによって画定された周囲におけるイメージ詳細のために、イメージ用の格子における各場所で、その明るさ値のユークリッド間隔、例えばカラーシンボル表現の場合のグレイスケール値内へ次の変化を決定する正規化された自己相関法である。この発明にしたがって、その後、後続の工程ステップにパラメータとして確認した信頼性値を転送することができ、これらの信頼性値によって、対応するワードを分類し、または選択して使用する。
【００５２】
この発明にしたがって、シンボルのカラーを評価することは、さらに可能である。これから、カラー、またはカラーの組み合わせが、ワード、すなわち、２進法の値に割り当てることができる。したがって、多次元の多重ワードコーディングを可能とするさらなる有効係数を割り当てられることは、もともと、純粋に２進法のシンボル有効係数にとって可能である。オリジナルのシンボルが、２進ワードマトリクスと見なされる場合、このことは、そのときに、可能なカラーまたはカラーの組み合わせのセットによって適切なように拡張されたワードマトリクスと見なされる。この場合、個々のカラーの異なる明るさを捕らえることが、また、可能であるので、明るさ分布の評価に関しては、何も変わらない。このことは、カラー表現に基づいて、または、グレイスケール値に変換後にいずれかを直ちになすことができる。
【００５３】
デコーディングの一部として、シンボル用のカラー分配のための信頼性値を確認することは、その後また好ましくは可能である。例として、相関フィルタと比較したシステムコードにおけるシンボルの明るさ分布に関して確認された信頼性値に比例して、そのテンプレートのカラー分配からのグラフィカルシンボルに関連したすべてのピクセルのための明度（color value）の平均された間隔を決定することは可能である。単一の信頼性値を生成する２つの確認された信頼性値を接続することは、さらに考えられる。この目的のために、テンプレートの、および、またフィルタオペレータに相当するイメージ詳細の、カラー分配のための「ＣＩＥ  １９７６ u'、v'  色空間」として知られているものを使用することは、可能である。したがって、拡張された信頼性値に帰着するテンプレートおよびイメージ詳細のユークリッド間隔を決定することは、可能である。代りに、センサから得られたＲＧＢカラーイメージであって、ベクトルイメージであるものは、絶対値イメージ（カラーベクトルの）と対応する方向イメージ（カラーベクトルの）とに分解することができる。このように得られた絶対値イメージは、センサから得られた明るさ、またはグレイスケール値イメージと等価であり、その結果、同一の分析および自己相関法は、以前のようにそれに適用することができる。認識されたシンボル区域については、その後、対応するＲＧＢ方向イメージにおけるカラー分配は、可能なカラー分配のテンプレートに関してのユークリッド間隔測定によって決定することができる。
【００５４】
この発明の１つの適用指向のさらなる開発にしたがって、システムコードの区域の信頼性値の時間座標図は、評価することができるこのことは、自動生産設備において可能であり、例えば、それにおいてその要素または一般的な物品は、この発明による２次元のシステムコードが設けられている。信頼性値における一般的な、またはローカルの低下は、グラフィカルシンボルマトリクスの全体、または限定された区域における物品にとって、汚れまたは損傷を増加することを示す。品質の低下、または同様に使用される印刷技術における機能的な誤差は、時間にわたって落ちる信頼性値を備えたそのようなパターンを生成する。かつて確認された信頼性値は、物品、捕捉ステーション、および時間に基づくデータベースに格納され、およびまたは、更新される。今後確認された信頼性値は、その後、このデータベースと比較されて、評価される。例えば、ヒストグラムの測定基準の状況内の、統計的評価用のしきい値が、そのときに超過した場合には、現在測定された信頼性値は、標準と異なる。エキスパートは、その後、示された故障の原因を確認して除去する。したがって、２次元のシステムコードを生成し、読取るためのシステムは、また、内部品質保証を操作することができ、それ自体をモニタすることができる。したがって、この発明にしたがって提供される信頼性値は、例えば、生産設備においてモニタされる提案された２次元のシステムコードによって形成された情報システム、およびそのようなシステムが故障する前に除去される誤差を可能にする。
【００５５】
使用されたフィルタとシステムコードの描写とを相互に一致するために、それは、シンボルコードの２つのシンボルのうちの１つ、および読取られるべきシンボルコードの表現、すなわち、特にシンボルマトリクスにおけるシンボルコードの表現に相当するフィルタのためのこの発明にしたがって、特に、換算、およびまたは回転を有するマッピング方法によって相互の上にマップされるために、光学的読取りシステムによって保存されてきたように可能である。
【００５６】
さらに、その方法のさらなるパラメータは、予期されたシンボルマトリクス用の１組の可能な特徴をなす形状であることができる。示された形状のそれぞれは、その組に含まれていた形状の残りすべての例と充分に異なる必要があり、その結果、現在のシンボルマトリクスを備えた示された形状の明示的な関連は可能である。イメージ詳細におけるシンボルマトリクスの現在の形状は、並進運動不変式表面領域ヒストグラムを作成する。この表面領域ヒストグラムは、シンボルマトリクスの特徴をなす形状の与えられた組からの対応する表面領域ヒストグラムを使用して比較され、さらに、規定された測定規準の状況内に、最も近い環境内に最も接近している表面領域ヒストグラムからのシンボルマトリクスが選択される。イメージ詳細からのシンボルマトリクスに対応するように決定されるワードマトリクスは、示された組の選択された特性形状に相当するそのワードマトリクスである。現在のイメージ詳細からのシンボルマトリクスは、このワードマトリクスに変換される。
【００５７】
並列であり直角の線分のようなシンボルマトリクス内のシンボルの配置の結果として得られる高位のパターンからもっぱら信頼性値からの、または少なくともある程度までスケーリングと回転とのパラメータを引き出すことは、また、可能である。高位のパターンは、明るさ値イメージにおける勾配用の優先の方向を引き起こすことができる。その後、優先の方向は、ラドン変換、または制御可能なフィルタを適用することによって、ハフ変換の適用によって、XおよびYの方向に明るさ値イメージの派生から抽出される。
【００５８】
請求項１４にしたがって、この発明は、また、システムコードでプリントされた、タグまたはその同類に適合することによって、直接製品印（ＤＰＭ）の一部として自動生産ライン上の製品の部品に適用された、以前に記述された２次元のシステムコードの好ましい使用に関係し、部品を識別すること、およびまたは、生産フローをコントロールするための情報を有する。この場合、システムコードは、生産ラインに置かれた読取り装置によって捕捉され、高位のコントロールシステムによって評価される。これについては、この発明によって提案されたシステムコードは、そのシステムコードが、既知の２次元のシステムコードと比較した利用可能な表面領域を非常に有効に使用するので、そのシステムコードにおいて使用されるシンボルが、損傷および汚れに対して非常に強健であり、さらに、データ用のハイレベルの余裕（redundancy）を達成することも、また、単純な問題であるという利点をもつ余裕がある。フレーム、同期キャラクタ、および他の特殊なキャラクタを不要にすることは可能であるが、信頼性値を使用する評価は、非常に信頼できる読取り結果を可能とする。実効表面領域利用は、また、希望の情報が要素の非常に小さな表面領域上に収容されることを可能にする。
【００５９】
この目的に使用され、さらに、以前に全体として記述してきた特性のために、非常に容易に、かつ確実に機械可読である２次元のグラフィカルシンボルコードは、この発明にしたがって、通常、製造場所と時間、バッチ番号、技術的な処理、およびまたは、さらなる情報のように、特殊なタイプ、識別番号、モデル記述子、恐らく生産プロセスに関する詳細、に関する詳細を有することができる。したがって、部品、または物品は、その機械可読の印におけるコード化されたデータを使用して、それ自体について記述することができ、さらに、このように生産設備の（半）自律コントロールに寄与することができる。しかしながら、物品に関するこの詳細情報は、生産設備をコントロールするために使用することができない。最後に組み立てられた製品が、使用されるときに生じる損傷の場合には、例えば、製造の間に集められ、かつシンボルコードに関係があった情報を格納するときに、要素のレベルまでのそれぞれの印付けした物品用に利用可能な追加の詳細であることが可能である。実行される技術的な処理工程の特性について記述する。このことは、事故用の出来事の経過（course）を改造するのを支援することができるか、またはほかに、支援の要求の法的な解明を支援することができる。さらに、このことは、製造ラインにおける系統的誤差を見つけるのを支援する。
【００６０】
最後に、この発明は、記録装置によって配信された光学信号を処理し、かつ２次元のシンボルコードをデコードするためにセットアップされるプロセッサを有する光学式記録装置および評価装置を有する２次元のシステムコードを読取るための装置に関する。この評価装置のプロセッサは、適切なソフトウェアによってその中で以前に記述された方法、またはそこに提供されたその部分を有する。この評価装置は、読取り装置に光学系とともに統合することができ、またはコンピュータシステム、特には、コンピュータ、または複数のネットワークコンピュータの形で、または、好ましくは複数の記録装置が接続される、１つ、または複数のネットワーキングコンピュータであることができる。
【００６１】
この発明の特定の代表的な実施例が図面に関して記述される前に、それぞれ別々に、および他の概念と無関係にこの発明の一部である、この発明の有利な概念が明確にされる。
【００６２】
この発明にとって必須である基本原則にしたがって、シンボルの明るさ分布は、基礎として識別可能性のために使用される。
【００６３】
最大の識別可能性が保証されるように、１ワードおよび０ワード用のシンボルコードのグラフィカルシンボルであって、２進法のデータコーディング用に識別される必要があるものが、この発明で選ばれる。システムコードは、基本的に任意に形作られたシンボルマトリクスにタイル張りのデータセル内のグラフィカルシンボルを有する。この場合、そのシンボルは、データセルを完全に満たす。このデータセルは、このように、グラフィカルシンボルが描写されるピクセルイメージとして解釈することができる。
【００６４】
この発明にしたがって、２つのグラフィカルシンボルは、それらの特に補完的な明るさ分布によって識別される。データセルの機械加工表面領域は、黒ピクセル、すなわち、論理的暗によって表わされ、さらに、データセルの機械未加工表面領域は、白ピクセル、すなわち、論理的明によって表わされる。材料、または、シンボルコードが適用されている表面、および、読取り装置における記録装置のイメージング捕捉技術に基づいて、イメージの中に実際にある明るさ値に対して論理的な明るさが、相互に関連するかどうかを仕分けすることは、恐らく、さらに必要である。このことは、キャリア材料のタイプおよび組成、およびグラフィカルの印を適用し読取る方法に基づいて、機械加工された物品表面領域が、機械未加工の表面領域よりも、分析されるイメージにおいて、より暗いか、または他に、より明るく見えることができるからである。シンボルとワードとの間の関連性は、特に補完的な明るさに基づくので、さらに、グラフィカルシンボルのうちの１つだけが、それ自身で考慮されるときに、（明るさは、今、物品の背景(そのシンボルの論理的に明るい表面領域としての)に起因することができるもの、および、機械加工表面エリア(シンボルの論理的に暗い表面領域としての)に起因することができるものについての決定をすることは可能でないので、関連性の先行する静的な初期設定が必要である。代りに、定義されたシンボルが、また、動的な認識用にシンボルコードにおいて提供することができる。
【００６５】
この目的のために、コーディングおよびアプリケーションプロセス、および、また、したがって認識およびデコーディングプロセスは、アプリケーションと読取り方法、およびアプリケーション材料およびそれらの物理的条件の両方によって、相互とは別々に考慮され、またその考慮に入れられている。
【００６６】
この発明にしたがって、一致は、方法において適用されるスケーリング要因によって実行することができ、また、グラフィカルシンボルと関連した２進ワードを逆にする。この発明にしたがって、このことは、論理的に明るいシンボルが、光学的な捕捉された明るいシンボルに常に一貫して関連していることを可能にする。対応する状態は、暗いシンボルを適用する。
【００６７】
高いデータ密度は、正方形である個別のグラフィカルシンボルによって達成され、したがって、コンパクトである。これらのシンボルは、列と行による論理的なマトリクスのような配置に起因するセルに直接一致することができる。この場合、そのようなデータセルの表面領域は、完全にグラフィカルシンボルで満たすことができ、その結果、隣接したデータセルにおけるシンボルは、相互に直接マージする。データセルの縁部領域におけるピクセルの明るささえが、シンボルに関連していることができ、グラフィカルシンボルがデータセルにおいて示される意志決定に関係することができるので、このことは、これらのグラフィカルシンボルの後の認識用の増加した信頼性を達成する。
【００６８】
データセルの覆われた配置に起因するグラフィカルシンボルマトリクスにおいては、隣接したデータセルの間に追加の空きスペースを残すことは、したがって必要ではない。イメージ解析におけるグラフィカルシンボルを分離するために、例えば、フィルタを前処理することによって、そのような空きスペースが、また生成される必要はない。したがって、価値のある明るさおよびグレイスケールの値情報は、また、データセルの縁部領域において保存されている。
【００６９】
このように、データセルが、例として、取得イメージ中のちょうど６つのピクセルの小さな正方形寸法を有するときにさえ、任意の大きな計られたデータセルのそれに相当する区別信頼性を保証することは可能であるので、完全に充満したそれらのデータセルを備えたグラフィカルシンボルを配置するこの可能性は、コンパクト性および達成可能なデータ密度のための重要な理由である。
【００７０】
この発明の１つの特別の概念にしたがって、１ワードおよび０ワード用のグラフィカルシンボルには、ＤＰＭ（direct part marking  直接の部分印）法において使用するために最適化される特定の論理的な明るさ分布を有することができる。例えば、この適用の図においては、キャリア物品が適用技術を使用して機械加工される区域は、黒で識別される。引用されたDPM法の場合には、レーザが、ミクロン、またはナノメータ範囲で薄層を除去することによって、キャリア材料（すなわち、要素上に印付けするために選択された区域）の表面領域を機械加工するために、通常、使用される。このような状況において、区別は、ドット基礎およびベクトル指向の技術間で探し出される。
【００７１】
ドットレーザリングの場合には、表面領域が、格子に分割される。規格製品は、８００dpiと１２００dpiとの間で分解能を達成する。個別のドットは、その後、パルスとしてレーザ照射される（lasered）。例として、ドットサイズは、直径０.１５ミクロンである物品上の区域に相当する。この方法は、非常に時間を消費し、８００dpiの分解能で０.５mm寸法を備えた正方形マトリクスコードを焼くことが２０秒以上を要することを意味する。生産実務では、そのような時間は、通常、利用不可能である。
【００７２】
対照的に、ベクトル指向の方法は「削除なしで」作動し、したがって、線および表面領域は、速く焼くことができる。上記の例については、時間の３〜５秒だけが必要とされ、例えば、それは、また、レーザおよび必要な電力に依存しており、著しくより低くなることができる。したがって、製造において短い実行時間を達成するために、ベクトル指向の方法の使用は、意味をなす。この理由で、個別のシンボルは、この発明にしたがって、デザインされており、それはこれらのシンボルのベクトル指向の図面が可能であるというようなものである。１つの好ましい具体化にしたがって、この発明にしたがって、１つの表面領域は、機械加工される必要があり、さらには、他の表面領域は、機械加工されないままであって、それらは、それぞれわずか２つの密着性のある表面領域のみを有する。したがって、シンボルは、レーザを除去することなく、１つの動きで描くことができる。
【００７３】
グラフィカルシンボルの選択のためのさらなる基準は、レーザ照射のプロセスにおける技術的な制限である。機械加工された表面領域と機械未加工の表面領域との間のエッジは、焼く間に生成されるパウダートレースが周囲における材料と反応し、または、レーザの移動が、正確に動かずに、さらに、したがって追加の区域が、意図されずに、機械加工されるので、輪郭が明確でない。この場合、焼付けは、分離するエッジを越えて起こっているので、機械加工された区域は、腐食し、かつ、機械加工されていない物品領域内に連続的にマージすることができるか、または、後者の大部分は、機械加工された、オーバーレイと呼ばれる区域を囲むことによってさらにカバーすることができる。この結果は、コンベア移動されるか、または湾曲した表面の場合には、レーザは、通常、技術的な理由のために、さらには実現可能なレベルの関与によってすべてのポイントで物品の表面に、理想的に直角に位置することができないので、強められる。したがって、表面とレーザ光線との間に浅いアングルがあり、その結果、材料は、物品表面上の希望の衝突ポイントの近くにおいて同様に除去される。レーザが、円筒状物品のまわりで移動する装置に設置される場合には、例えば、弱めることができ、その結果、レーザ光線の衝突の角度は常に、可能な限り直角である。しかしながら、これは、複雑で、誤差を生じがちであり、時間を消費し、さらに測定することが困難なプロセスであって、それは、この発明にしたがって、後に、より正確に確定される、補完的な明るさ配置におけるそのような誤差のために大部分補償することができる明るさ分布が、好ましいことを意味する。
【００７４】
レーザを使用する適用技術は、上記に詳細に分析されてきたが、引用された問題との類似も他の技術、特に印刷技術に伝達することができる。この発明にしたがって優先として選択されたシンボルの形状は、これらの影響に対して補完的強健さを可能にし、その結果、その認識は、適用が正確でない場合さえ、信頼できる。
【００７５】
明るさ分布のセットアップのためのこの発明にしたがって適切である基準は、オーバーレイを防ぐか、または減少するために、論理的に暗い特徴を有する機械加工表面領域によって、論理的に明るい特徴を有する機械未加工表面領域が全体に囲まれるとは限らないということであることができる。このことは、８つの近隣のシンボルが、他のシンボルに全体に空きスペースなしで囲まれる場合さえ、この発明にしたがって特に好ましく、かつ図の記述に詳細に説明されるシンボルの場合には達成される。この発明にしたがって、機械加工された、また機械未加工の表面領域にとって、相互に写像される（mapped onto）ことは、また、可能ではなく、それはさらに、区別能力を増加する。部品に対する損傷を防ぐために、レーザ照射にとっては、作動、または最大許容電力で焼き付けることを有することは、頻繁にのみ可能であり、それは、機械加工が、材材表面に依存して、多かれ少なかれ、はっきりと目に見える理由である。この場合の達成可能なコントラスト差は、典型的に７０％またはそれ以上である。さらに、コントラスト特性は、また、それぞれの表面材料に依存し、さらに、印付けした区域内にさらに異なることができ、その結果、同一のシンボルマトリクスとは異なったシンボルは、異なるコントラスト特性を有する。コントラストの変化は、また、適用用のハードウェアの他のパラメータの誤った調節から生じる場合がある。そのようなパラメータの完全なセッティングは、時間を消費し、さらに、それらは、時間とともに変化する場合がある。したがって、この発明は、互いに関して正確に補完的であるシンボルの明るさ分布によって、シンボル表面領域における明るさ分布、すなわち、少なくとも２つの異なる明るさを有する２つの領域のシンボルを使用することによって、単純に、大いに達成される特に強健なシンボルコードを提案する。例えば、現在の適用においては、２つのそれぞれの異なる明るさだけが、特定の例に述べられていても、この発明は、補完的なグレイスケール値レベルによる補完的なシンボルに転送することができる、より一層異なる明るさ値をさらに含んでいる各シンボルを有することができる。
【００７６】
シンボルが、完全には適用されていないときに、例えば、シンボルは、また、引っ掻き、汚れ、または適用における誤差による損傷に対して強健であるに違いない。したがって、この発明は、０ワードおよび１ワード用の好ましいグラフィカルシンボルを画定し、それは、すべての場合に、物品に機械加工することを要求する区域を有している。したがって、完全に機械未加工の表面で汚れることによって、または反対に完全に機械加工されたシンボル表面領域における反射によって引き起こされる、誤った結合をさらに縮小することは、可能である。
【００７７】
この発明からの１つの好ましいシンボル形状は、機械未加工のシンボル区域に対して機械加工されるための、特別の比率を提供する。優先として使用されるシンボルが、ピクセルイメージと見なされ、さらに各シンボルが、３×３グリッドを有する格子状をなし、機械加工されたシンボル区域(５/９)の、機械未加工のシンボル区域(４/９)に対する比率、またはその逆は、ほぼ１:１であり、それは両方の要素が、ほぼ同じ程度に表わされることを意味する。その相違は、全表面領域の１/９より小さいか、または等しい区域にあり、それは、実際的な試みにおいて、相違用の有用な限界であると分かった。特に、個々のシンボルピクセルの３×３グリッドは、そのシンボルのサイズ間の有用な平衡を設置し、それは大きすぎては、高い達成可能な表面領域密度を可能にすることができないために選択されず、かつ、小さすぎては、良好な読取りを可能にすることができないために選択されない。信号のピクセルサイズは、理論的に、適用（application）、または読取り方法の解像限界に対するアプローチを可能にする。シンボルサイズ用のさらなる重要な基準は、当然、この発明にしたがって利用することができる、印付けられる表面で利用可能なスペースである。このシンボルサイズは、その後、希望の情報をコード化することを可能にするサイズに正確に選ぶことができる。
【００７８】
それぞれの考察が、１次元のＸ軸および２次元のシンボルの１次元のＹ軸の両方だけに与えられ、長方形、または正方形シンボルのシンボルエッジに沿って各々実行される場合、好ましい例において、この発明は、１:３、または２:３の好ましい比率が、機械未加工のシンボル区域に対して機械加工されるために、観察されることを可能にする。
【００７９】
明るさが、この発明にしたがって、好ましい方法で生じるときに、０ワード用のシンボル、および１ワード用のシンボルは、それぞれ、このように、明るさ値の(平均上で)ほとんど等しい分配を有しており、その結果、２つのシンボルのいずれも、他方と比較して、より著しく印付けされているものによる認識における利点を与えられない。他方において、明るさ値の急な変化に基づくシンボルコードの明るさ値イメージの１次元の解析のためのイメージ処理においては、両方の区域が、互いからの広い間隔にあるので、適用品質が不適当であったとしても、生産されることは、明示的に識別することができるレスポンスパターンにとって可能である。
【００８０】
この発明によって提案されたシステムコードの特別の利点は、また、特に、補完的な明るさ使用を備えたシンボルの使用にかかわらずにさえ、現在まで先行技術におけるこの目的には異常であった自己相関法の使用を好ましくは有するシンボルコードを示すシンボルマトリクスにおける個々のシンボルの認識および解読によってこの発明による読取りおよび解読の方法に現われる。
【００８１】
この発明にしたがって好ましい自己相関法において、明るさ、またはグレイスケール値は、表面のコントラスト特性を、適応して、かつ単一のシンボルに対して限定された方法で最適化するために個々個別のシンボル区域内に標準化される。したがって、反射された表面での影響の問題にも、また、取り組むことができる。
【００８２】
この発明によって提案された方法にとって必要であり、シンボルの明、暗の表面領域間のコントラストは、わずかに１明るさ値レベルである。最適の区別を可能にするために、同一の表面領域内に明るさ値の中の明るさ値レベルにおけるさらなる相違は、その後、ないに違いない。電流イメージング捕捉器具が、イメージノイズのような構造関連の技術的な影響を考慮する必要を有するので、同一の明るさを有する均質の表面領域は、ピクセルイメージの中にまさに同一として利用可能にならない。この発明にしたがって、１０％未満のコントラスト差の突然の明るさ、またはグレイスケール値変化が、確実に認識されるであろうと仮定することができる。自己相関法が外れ値の方へ強健な場合、実際に必要なコントラスト差はさらに低下することができる、その結果、この発明による読み方法の場合には、１０%未満の差異がシンボル結合を頼もしく行なうために十分である。提案された方法がさらにイメージ処理中で前処理しないことを要求するので、これはそれ以上、明るさ値誤差が点在しないことを意味する。その結果、必要なコントラスト差の量は上記のように換算することができる。
【００８３】
現在まで、自己相関法が形態論のオペレータと比較して非常に計算集約的であるので、自己相関法は、実際上可能なところでシンボルコードを抽出する目的でイメージ解析の中で使用されていない。この発明は、補完的な明るさ分布がある２つのグラフィカルシンボルの選択のためにこの主張された欠点を除去する、ので、いつ、あるイメージ、どれがシンボルコードを表わすか分析する、単なる単一の相関フィルタでフィルタされる、両方のシンボルは同時に捜し出すことができる。この点では、間隔機能の結果は、この発明にしたがって補完的なシンボルのうちの１つの明るさ分布と一致するフィルタテンプレートのために計算される。間隔機能は、このように相関テンプレートのグレイスケール値分配からの現在のグレイスケール値分配の距離を示す。
【００８４】
相関が相関テンプレートのそれに正確に相当するシンボルに関して行なわれる場合、違いがないので、間隔機能の結果は０に等しい。しかしながら、同じ相関テンプレートが正確に補完的なシンボルに関して置かれる場合、各イメージピクセルのグレイスケール値差が最大にあるので、相関結果は極大値に相当する。
【００８５】
対照的に、先行技術において慣習的な方法は、グラフィカルシンボルの定義を含んでいる。その形にはワードに関係している特徴がある。ワード長ｎをデコードするために、したがって、２ｎフィルタは、分析されるイメージに、通常適用され、前記フィルタは、特別のシンボルに対する明示的な値を割り付けることができるために、可能なシンボルタイプのうちの１つを備えた高度の一致を有し、さらに２ｎのシンボルタイプのすべての他のものを備えた一致の、できるだけ小さな程度を有する。
【００８６】
２進ワードをデコードするために、２つのフィルタ演算が、したがって先行技術において慣習的なプロセスに基づいて必要である。したがって、その発明は、フィルタ演算の数が半分だけ縮小されることを第１に可能にする。その結果、２進ワードは、１つのフィルタ演算だけが行なわれることを要求する。第２に、この発明による自己相関法が適用される場合、フィルタが適用される前に、イメージ前処理は不必要である。それはこの場合、先行技術と比較して計算時間をさらに縮小することができることを意味する。両方のプロパティは、実行時間を縮小するのを支援する。しかしながら、この発明による方法の信頼度は、各ピクセルが、考慮されて、情報は、２進法化する方法または隣接するグラフィカルシンボルを分離する方法の結果として例えば失われないので、形態論のフィルタが適用されるときよりも、より高い。両方は、競争力があり、短い要求された実行時間を備えたプロセス制御の２次元の機械可読コードの効率的で信頼できる認識のためのこの発明による自己相関法の好ましく提案された申込みをする。
【００８７】
この発明のさらなる様相にしたがって、シンボルコードの個々のシンボルが読取られるか、デコードされる一方、各シンボルの認識の信頼性を決定するための信頼性値を確認することは可能である。
【００８８】
この改良では、グラフィカルシンボルを認識するための提案された方法は、それが認識されたシンボルをどれくらい確かに関連させることができるかを直ちに示すことができる。その場合、個々のシンボルの認識の信頼性に基づいて、コード化されたワードを改造するために高度の認識信頼性を備えた１セットのシンボルを決定することが可能であるので、これは、ワードの余裕のコーディングで特に有利である。この発明による方法の場合には、そのような値は、各認識されたシンボルのために要求することができる。これらは、信頼性値と呼ばれる。すべてのシンボルに対する信頼性値がすべて相互に無関係に決定され、しかしながら単一のフィルタ演算にのみ由来するように、それらは応用の自己相関法に直接特に含まれている。この場合、フィルタリングは、イメージ中の各場所で同じであり、その結果、認識されたシンボル中に得られた信頼性値の最大の比較可能性が保証される。したがって、この発明による方法の適用は、デコードを可能にするばかりでなく、また、同時に、デコードする品質に関するステートメントも可能にする。
【００８９】
シンボルコードにおける個々のシンボルの単純で強健な設計は、この発明にしたがって、シンボルがシンボルコードにおける同期に必要ではないことを意味する。これに反して、シンボルコードは、もっぱら２つの補完的なシンボルから形成することができる。それは、データ密度および認識の信頼度を増加させるために助けになる、この発明によるシステムコードは、むしろローカライズ、等化、または同期の特別のシンボルを含んでおらず、バージョンまたはフォーマットの定義に使用されるシンボル、あるいはあらかじめ定められた区域の静的に規定されたシーケンスをさらに含んでいない。第１に、アンカーシンボルまたは静的なパターンの省略は、データ情報に利用可能なさらにスペースがあることを意味し、また、第２に、「単一障害点（single point of failure）」は除去される。これは、例えば反射面または汚れのために同期、アンカーシンボル、またはバージョン記述に対するパターンを正確に抽出することができない場合、これがシンボルマトリクスを完全にデコードすることを阻止するからである。
【００９０】
先行技術中の以前の印付けは、しばしばデータビッツのシンボルだけでなく同期物品も提供するために特別の最小規模を備えた配置用の長方形のシンボルマトリクス、または循環的な形に制限された。これは、それについて互いと離れている表面領域へ切り欠きを備えた表面領域、あるいはシンボルコードおよび適用の割れるようなもの上で、小さなコンポーネント上の任意の配置を防ぐ。この発明にしたがって、任意の多角形の自由な形の静的な初期設定に続いて、グラフィカルシンボルは、探査され、適切なワードマトリクスに変換することができる。代りに、形において異なり、その内ではグラフィカルシンボルが、覆われたデータセル内に配置される、適用のための表面領域の任意のセットを示すことは可能である。シンボルの探査の間に、シンボルマトリクスを特徴づける最もありそうな形が選択され、さらにしたがって、ワードマトリクスが、生成される。
【００９１】
アルゴリズムのために期待された入力が、ここで定義されたシンボルコードの描写を含んでいる明るさイメージ、またはグレイスケール値イメージであるという意味で、提案された方法は、好ましくはパラメータがない。この場合、適用用の、換算、並進運動、回転および表面領域のようなシンボルコード用の必要なパラメータはすべて、方法自体によってこの発明にしたがって確認することができる。したがって、視覚捕捉ステーションを開始するときは、パラメータを調節することは必要ではない。そのようなセッティングを手動ですることが複雑で、総合体系への最小の変更の場合にさえ、再較正が回避されることは可能にしないから、このことは、大きな優位に立つ。この発明による方法の適応性のある方向付けは、後で例に関して説明されるとともに較正が自動的に行なわれることを可能にする。
【００９２】
この発明にしたがって提案されたグラフィカルシンボルコードは、特に反射面で小さな部品に関する適用のための２次元のシステムコードを適用するＤＰＭ(直接の部分印)方法に現在まだ存在する制限を除去する。それは、その調整可能な形の結果、選ばれたシンボルタイプおよび形の強健さ、また信頼できて、計算効率的な抽出方法(デコーディング)による。グラフィカルシンボル、およびこのシンボルコードのための抽出方法の選択および開発については、自動生産におけるそのようなシステムコードに置かれた典型的な反対の要求は、考慮に入れられた。その目標は、さらに発展し、電子および機構部品を小型化することである。これらの物品が機械可読の２次元のシンボルコードが提供されるように意図される場合、それは、利用可能であり、利用可能な表面領域が小さい場合には、さらに適用することができるようになり、そのようなコードのため、さらには、補完誤差補正を備えたハイレベルのデータ密度の余裕のあることに必要である。読取りは、確実に、効率的に可能になるように意図され、その結果、生産ライン上の実行時間はさらに増加される場合がある。
【００９３】
この発明は、今ＤＭＰ(直接の部分印)に対する選択を拡張し、かつ物品の背景または、もはや使用されない紙タグの取付けを先に粗くなるような技術を作るために使用されるようなシステムコード、およびシンボルコードを生産し、およびまたは、読取るためにそれに調節された方法を提供する。
【００９４】
この発明の特別の１つの利点は、一般に落ちる信頼性値の結果品質管理である。それらがシンボルコード(それは特に補完的なシンボルから構築される)へのフィルタの適用から直接続くので、それは相互から独立している。
【００９５】
シンボルが認識される場合は、常に、ワードマトリクスへシンボルコードを表わすシンボルマトリクスをデコードし、提案されたイメージング方法は、この発明にしたがって、関連する信頼性値を出力する。そのような信頼性値は、同じ検査をするステーションによって多くの年代順に連続のデコードする操作上に平均することができる。その結果、一般に落ちる時間とともに、信頼性値は物品に汚れて、増加する指示を提供する。シンボルマトリクスにおけるデータセルの配置にしたがって、ローカルの分解能で信頼性値を備えることができるので、信頼性値になることは、シンボルマトリクス全体、または他にシンボルマトリクスの小区域上でのみ確立されるかもしれない。汚れて増加することの場合には、例えば、シンボルコードがもはやデコードされることができないほど増加する前に、原因は、生産プロセス中で求めて除去することができる。シンボルコードが適用される場合、信頼性値になることはさらにレーザによってローカルの燃えている誤差から、または表面物質の合成の気付かれない変化、あるいは他の着用から生じる場合がある。データベース中の記憶、処理、およびアラインメントによる信頼性値についての観察は、処理品質の損傷の初期の考察を可能にする。
【００９６】
この発明のさらなる利点は、評価方法を変更する必要なしに、有色のグラフィカルシンボルの使用によりマルチワードコーディングまで補完的な明るさ分布の２つのシンボルによる２進法のコーディングを容易に延長することができるということである。追加情報として、同様にカラーを認識することが、単に必要である。
【００９７】
この適用の状況内では、ワード長もの(つまり２進法のコーディング)のコーディングは、グラフィカルシンボルによって広範囲に扱われる。グラフィカルシンボルを使用して、１を超える長さのワードをコード化する、マルチワードコーディングを引き出すのは、簡単である。これは、カラーをサポートする印刷技術で達成することができる。
【００９８】
この場合、グラフィカルシンボルは、カラーで印刷される。その結果、黒く、白い、明るさ分布(グレイスケール値分配)は、カラーのそれぞれのコンビネーションを割り当てられる。互いと確実にそれらを識別することができる場合カラーのどんな数も使用することは可能である。光学系は、ＲＧＢカラーイメージとして、例えば有色のシンボルコードを捕捉する。その後、カラーイメージは、明るさチャネル(つまりグレイスケール値イメージ)およびさらなるカラーチャネルに変換することができる。グレイスケール値イメージのために、既に以前に記述したように、明るさチャネルはこのように処理される。その後、次に、カラーチャネルからのカラー情報は抽出されたシンボルセルから加えることができ、また、これが出力される前に、そこからの解析結果もワードマトリクスに含まれている。
【００９９】
１つのワード長をコード化するためのグラフィカルシンボルの明るさ分布の根拠においては、シンボルの明るく暗い区域によって、どのピクセルがそれらの予期されたカラー情報を、特に別々に有しているか数えることが可能である。汚された区域は、希望のカラー情報を有していない。それは、これらの区域のピクセルが含まれないだろうということを意味する。得られた数から、１つのカラーを備えたピクセルの実際に予期された最大数への比率としてカラー情報に対する信頼性値を計算することは可能である。
【０１００】
したがって、それがデコーディング方法に出力される前に、カラー情報を生産するために、ワードマトリクスは拡張したワード長および関連する追加の信頼性値で増大される場合がある。さらに提供されるカラー情報を使用しないと、捕捉された明るさから、単一ワードコーディングを備えた補完的な明るさに基づいたグラフィカルシンボルを関連させることが単独で可能であることを保証するために、カラー選択の間に注意する場合、包括的な２進法のデータレコードが付加的なカラー情報と無関係に、グレイスケール値イメージから単独でデコードすることができる部分、およびカラー情報が利用可能な場合に限り、デコードすることができ、絶対に必要でない追加情報を保持する他の部分へ分割されるように、符号化は起こることができる。
【０１０１】
以前に記述された色コーディングへの同様の方法で、この発明は、さらに暗号法の合図（signature）の目的でカラーイメージへ埋め込まれる人間の視覚に目に見えないシンボルコードを例えば可能にする。人間は、同じとして、他の明度に非常に接近している明度を評価する。この結果は、マカダム楕円として知られているものによって、量を換算している。CIE U'、V色空間プロジェクトは、ほぼ明度のまわりで置くことができる円の上へのこれらの省略である。ローカルの領域がカラーイメージに同様の明度を有している場合、これはマカダム楕円のセンタと見なすことができる。シンボルコードからのグラフィカルシンボルが、今、この区域に置かれる場合、その時点で黒の中で引かれた区域は、マカダム楕円の端にある明度、および引かれた区域を割り当てられる、白い、そのためにセットされたマカダム楕円上で反対の明度を有している。シンボルマトリクスのグラフィカルシンボルの１ワードのデコーディングを行なうために、明るさ値だけが興味深い。明度を無視することができるので、シンボルにはそれぞれシンボルコードが適用されるカラーイメージのバックグラウンドとそれぞれ一致する、異なる明度があり得る。カラーイメージ中の区域のエッジを破壊しないために、これらのポイントにグラフィカルシンボルを置くことは、絶対に必要ではない。均質の配光を備えた高解像度の光学の捕獲システムが利用可能な場合、そのようなシンボルコードはデコードすることができる。しかしながら、これは、カラーイメージを観察する人間に、引き続き目に見えない。
【０１０２】
この発明のためのさらなる利点、特徴および可能な適用も、図面より下の、およびその図面中の典型的な具体化の記述で見つけることができる。この状況では、ありありと記述され、およびまたは、示された特徴はすべて、現在のこの発明の主題を独力で、または請求項、または後に参照におけるそれらの要約に関係なく、そこに含む任意の組合せにおいて形成する。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】図は、好ましくは２進法のコーディングにおいて使用することができる０ワード（描写ａ)、および１ワード(描写ｂ)用のグラフィカルシンボルの明るさ分布の代表的な実施例を示す。引かれた細い境界線は、それぞれのシンボルの１部でないが、その物理的な範囲を例証する役目をする。
【図２】図は、付随的な条件の下、この発明による最適のシンボルを選択し、取付け、そして、捕捉するための手続きのためのフローチャートを示す。
【図３】図は、製造を自動化するためのシンボルコードの創造性ある具体化のためのフローチャートを示す。
【図４】図は、この発明による物品上のシンボルコードの認識および処理を備えた検査、または組立てステーションの埋設のためのフローチャートを示す。
【図５】図は、シンボルコードが反射する特性を備えた円筒状に湾曲した表面に取付けられた、この発明による適用例における認識の概略的フローを示す。
【図６】図は、１つの、反射し、湾曲し、および平坦な、反射的、および密生した表面、さらに、または、異なる高さを備えた小形制御弁における弁ヘッド上の複数のシンボルコードが、１つの単一の捕捉（captured）イメージから単一認識ステーションによって、この発明にしたがって読取られる、この発明による適用例における認識の概略的フローを示す。
【図７】図は、様々なシンボルコードを生成し、および具体化するためのこの発明による方法のためのフローチャートを示し、このコードは、現在評価されるべきイメージにおける捕捉されたグラフィカルシンボルを備えて、適用のためのそれらの表面領域の内部および外部形状によって識別することができる。
【図８】図は、図１に示されるように、各データセルに配置されたシンボルを備えた個別のデータセルの２１行および３０列からなる適用のための長方形の表面領域で、シンボルコードを表わして、シンボルマトリクスの第１実施例を示す。
【図９】図は、適用用の格子状の円形表面領域において、シンボルコードを表わして、シンボルマトリクスの第２の実施例を示す。
【図１０】図は、中央の切欠きを備えた適用用の格子状の円形表面領域において、シンボルコードを表わして、シンボルマトリクスの第３の実施例を示す。
【図１１】図は、適用用の多角形の表面領域の自由曲面領域として、シンボルコードを表わして、シンボルマトリクスの第４の実施例を示す。しかしながら、例証の目的で、外部形状は、シンボルコードの一部でない、シンボルマトリクス用境界線をほぼ表して、さらに示す。
【図１２】図は、図１１に示される第４の実施例のシンボルマトリクスのデータセルにおける個別のシンボルのシンボルセンタ(１ドットとして再生された)の例証を示す。これは、しかしながら、自由曲面エリアであって、それらのエッジは列から列に、および行から行に変化することができるものの内のシンボルの行のようで、列のようなマトリクスのような配置を強調し、さらには、恐らく中断することができる。
【図１３】図は、シンボルコードを表わし、相互から離れている２つの自由曲面領域を有し、さらには、適用のためのそれぞれの専用多角形の表面領域を有して、ことと図に表わして、シンボルマトリクスの第５の実施例を示す。例証の目的で、シンボルマトリクスの外部形状をほぼ与えるが、シンボルコードの一部ではないが、適切な境界線は、再びさらに示される。
【図１４】図は、図１３に示される第５の実施例を示す。具体化中のシンボルマトリクス中のデータセル中で個々のシンボルのシンボルセンタ(１ドットとして与えられた)の実例を示す。これは、自由曲面領域内のシンボルの行のようで、列のようなマトリクスのような配置を強調し、それはこの実施例において両方の自由曲面領域まで及ぶ。
【図１５】図は、その幾何学的な焦点が十字によって表示される図１３に示されるシンボルマトリクス用の表面領域ヒストグラムの例証を示す。表面領域ヒストグラムは、シンボルセンタによって表わされるシンボルが、表面領域ヒストグラムセルに位置しているかどうかを示す。この場合、表面領域ヒストグラムセルは、値１を有し、そうでなければ、それは、値０を有している。
【図１６】図は、信頼性値の確認を含む、その対応するワードマトリクスの中へのグラフィカルシンボルマトリクスの創造性のある変換用の一般法ステップの概観を備えたフローチャートを示す。
【図１７】図は、例証の目的のためにさらに示された換算情報を備えた０ワード（描写ａ）および１ワード（描写ｂ）用のグラフィカルシンボルを示す。このような状況において、グラフィカルシンボルが、ほぼ同一のサイズの正方形の辺長を有する３×３ピクセルブロックに分類されることは明らかになる。この場合において、主な特徴は、グラフィカルシンボルａおよびｂにおける右下で簡潔な２×２ピクセルブロックを占め、この区域の残りは、主な特徴の外部のエッジの２つの隣接した側面の周りで、１×１ピクセルブロックの幅において引かれた、直角に配置された線形の表面領域として、得られる。この場合に選択された例証においては、線形の表面領域は、描写ａおよびｂにおいて示される両方の実施例において左下から右上まで走る。したがって、描写ａにおいては、１/３〜２/３のサイズ比は、機械加工された（論理的黒）および側面のエッジに沿った任意の方向の機械未加工（論理的白）の区域間に得られる。描写ａおよびｂにおいて示されるシンボルが、相互に関して補完的な明るさ分布を有するので、機械加工された区域、および描写ｂにおける機械未加工の区域の間の前述の比率は、正確に反対である。
【図１８】図は、システムコードからの２つのシンボル用の、また、２重のシンボルテンプレート、またはダブルのシンボルテンプレートと呼ばれる、２重のテンプレートの実施例を示し、その２重のテンプレートは、明示的な回転の、および換算パラメータを抽出するために使用することができる。この発明は、例における２重のテンプレートに限定されない。しかしながら、この発明にしたがって、０ワードのシンボル、および１ワードのシンボルの両実施例が、２重か、または多重のテンプレートにカバーされる場合には、それは有利である。２重または多重のテンプレートを使用して、多義性（ambiguity）は、０°、９０°、１８０°、および２７０°回転において解決される。
【図１９】図は、換算、および回転のパラメータを確認する目的のために、様々な自動的に生成された２重のテンプレートを初めにテストするグラフィカルな結果を示す。初めの試験は、描写ａにおけるシンボルマトリクスにおけるイメージのピクセルに適用されている異なるサイズのドットによって表わされる信頼性値を備えた例証に右隣りに与えられたそれぞれの２重のテンプレートを含んで、すなわち、イメージは、イメージに示されたシステムコードおよび２重のテンプレートの間の一致のためにピクセル毎にスキャンされた。この目的のために、２重のテンプレートは、評価されるイメージに関して、比較的にシフトされ、さらに、２重のテンプレートおよびイメージの一致性が決定された。このプロセスは、また、相関と呼ばれる。そのような決定の結果は信頼性値である。図１９における描写ａは、回転したシンボルマトリクスによって検査されるイメージ詳細を示す。描写ｂ、ｃ、ｄ、およびｅは、それぞれ、仕様による例として生成され、かつ、シンボルマトリクスに関するそれらのサイズおよび方向性の点から異なる２重のテンプレートを示す。それぞれの相関結果は、より高い信頼性のレベルを示す、より太いドットと共に相関のためにそれぞれ使用される２重のテンプレートの左隣にすべてのピクセルのために示される。実際上、シンボルマトリクスの外部に可能である、２倍のシンボルテンプレートのセンタが、また、抽出され、それは表層構造結果によって引き起こされることができる。描写ｂおよびｃにおけるように、実パラメータからほど遠い２重のテンプレートは、相関のための一般により低い信頼性値を有する。そのようなシンボルが、描写ａにおいて示されるシンボルマトリクスの中にあるイメージにおける位置で、特に正確に、最も高い信頼性値を製造する描写ｅにおいて示される、正確に計られ、かつ方向付けられた２重のテンプレートと共に、描写ｄおよびｅにおいて示される２重のテンプレートが、高い信頼性値に帰着する。
【図２０】図は、描写ａおよびｂにおいて、０ワードのシンボルのそれぞれの４つのセルからなる近隣を示す。描写ｂにおける例証は、時計方向に９０°回転の後の、描写ａにおけるそれに相当する。描写ｂが、今度は２つだけの、図１に示される方向付けにおける完全な０ワードのシンボルを示すパターンを示すことを理解することができる。
【図２１】図は、部分的に有効な換算不変性について説明する。シンボルが、比較的小さなシンボルテンプレートに関連づけられる場合、およそ１/２のＸ軸またはＹ軸に基づいた比率が、機械未加工のシンボル区域に対する機械加工された区域に対して達成される最良の場合には、それは１/３または２/３のオリジナルの比率に一致しない。しかしながら、正しくない比率の結果としての相関値が、そうでなければより恒常的要因によってより低いという事実を考慮すると、その相関は、この発明にしたがって明示的な結合を可能にすることができる。
【図２２】図は、イメージ軸のY方向にソーベルフィルタマスク（エッジ検出器）でろ過した後の正方形のシンボルマトリクスを示す。ハフ変換を使用して、直線の勾配値を抽出することができ、さらに、したがって、シンボルマトリクスの回転の評価を提供することができる。
【図２３】図は、説明として、ハフ変換を使用して、シンボルマトリクスのイメージ方向付けの加速されたイニシャルテストのための、この発明による方法を示す。この場合、回転パラメータは、個別のグラフィカルシンボルの線分の主要な方向付けによって、近似する。描写ａは、回転したシンボルマトリクスを備えたイメージ詳細を示す。ＸおよびＹ軸セクションの方向におけるソーベルオペレータのようなグレイスケール値エッジ用のエッジ検出器を適用することによって、描写ｂにおいて示されるようなイメージが、得られる。描写ｃにおいて示されるように、抽出された線分は、パラメータ化された直線を形成するためにハフ変換によって融合することができる。グラフィカルシンボルのマトリクスのような配置のために、したがって、直線の２つの相互に直角の主な方向が得られる。パラメータ化された直線は、２つの可能な回転、および２重のテンプレートによって当初にテストされることになっている、２つの好ましい回転を規定する。各回転に対して、その対応する反映（reflection）があり、その結果、２重のテンプレートによって当初にテストされる、４つの自由度の合計は存在し続ける。これは、描写ｄ、ｅ、ｆ、およびｇにおいて示される。換算パラメータのための初期設定は、この発明にしたがって描写ｃからの平行の直線間隔から得ることができる。
【図２４】図は、イメージ処理の結果として、ノイズを有するセンタデータを考慮して、シンボルのセンタを見つけるための、さらには、これらのセンタの後に続く探査ためのフローチャートを示す。
【図２５】図は、０ワード用の相関結果だけが強調された図１１に示されるシンボルマトリクスのための相関イメージ（correlation image）を示す。この図において、ドット分布の密度は、相関値を表わす。高密度は、１.０近くの相関値を示し、さらに、低密度は、−１.０近くの相関値を示す。これは表現依存である;実際のアルゴリズムは、グレイスケール値分配を利用可能にする。強調表示の目的のために、適用のための表面領域が、さらに示される。
【図２６】図は、１ワードのための相関結果だけが、強調される図１１に示されるシンボルマトリクス用の相関イメージを示す。この図において、ドット分布の密度は、相関値を表わす。高密度は、１.０近くの相関価値を示す。また、低密度は相関価値を示す-１.０近く．これは表現依存である;実際のアルゴリズムは、グレイスケール値分配を利用可能にしておく。強調表示の目的のために、適用のための表面領域が、さらに示される。
【図２７】図は、０ワード、および１ワード用の相関が強調された図１１に示されるシンボルマトリクスのための絶対値イメージとして、相関イメージを示す。この図において、ドット分布の密度は、相関値を表わす。高密度は、１.０、または−１.０近くの相関値を示し、かつ、低密度は、０.０近くの相関値を示す。後者の場合には、シンボルはこのように識別されることができない。これは表現依存である;実際のアルゴリズムは、グレイスケール値分配を利用可能にしておく。強調表示の目的で、適用のための表面領域が、さらに示される。
【図２８】図は、線分の密度が、この局所的区域のシンボルのための詳細を示す図２７に基づいた詳細イメージを示す。これは表現依存である;実際のアルゴリズムは、グレイスケール値分配を利用可能にしておく。強調表示の目的で、適用のための表面領域が、さらに示される。
【図２９】図は、抽出されたシンボルセンタが黒で示される湾曲表面における正方形のシンボルマトリクスのためのノイズの多いセンタイメージを示す。センタは、また、機械未加工の物品の背景において印付けされる。シンボルマトリクス内においては、すべてのセンタは、期待されている直角、または平行格子において位置しているとは限らない。これらの現象は、センタノイズと呼ばれる。
【図３０】図は、抽出されたシンボルセンタが黒で示される 平担物品表面領域上の正方形のシンボルマトリクスのためのノイズの多いセンタイメージを示す。抽出されたセンタは、また、シンボルマトリクスの隣の物品表面上に位置している。センタイメージにおけるいくつかの位置においては、たとえそれらが対応するシンボルマトリクスにしたがってそこに位置しているべきであったとしても、センタは抽出されていない。シンボルマトリクス内においてさえ、捕捉イメージにおいて汚れること、またはレーザによるグラフィカルシンボルの適用における不正確は、センタがいずれも期待してはならない位置で抽出されたことを意味する。センタのマトリクスのような格子構造はさらに、ローカルの認識品質および遠近法のひずみを変更する量子化誤差のためにセンタイメージにおいて正確に再生されずに、時々ある。
【図３１】図は、この発明にしたがって論理的ワードマトリクスを創成すためのすべてのシンボルの列毎（colimn-by-column）および行毎（row-by-row）の探査のためのフローチャートを示す。
【図３２】図は、「区域育成（region  growing）」の方法による抽出されたシンボルセンタの創造性のある探査の概略的例証をを示す。描写aにおいては、最も高い信頼性値を有するシンボルセンタが選択されてきている。この出発点から、矢印によって記号表示化されるようにセンタの行は、左から右へ、および右から左へ処理されてきた。描写bにおいては、ジャンプは、次の最低の行になされる。このこと、およびそれより下のすべてのさらなる行は、描写cにおける結果として示されるのと同一のスキームによって印付けられる。上部の列もまた出発点から探査された後、描写dは、完全に印付けられたセンタイメージを示す。
【図３３】図は、その評価に続いている抽出されたシンボルセンタを見つけるためのこの発明による方法の説明の例証を示す。この場合、６×６ピクセルのサイズを備えたシンボルが示されている。そのセンタが判断されてきた。センタイメージにおけるこのピクセル上にセンタがない場合、探索は、判断の目的のために１ピクセルの間隔で周囲で実行され、それは量子化誤差を考慮する。探索されたピクセルは、描写aにおいて示される。センタがここでまた見つからない場合、描写bにおいて示されるように、シンボルテンプレートのサイズを有する周囲が、この場合考慮に入れられている量子化誤差によって、また探索される。描写ａおよびbは、それぞれ、そのためにセンタが探されているシンボルの境界を示す。
【図３４】図は、シンボルのエッジが明確な方法で示されないときに、生じる代表的な結果の例証、および、描写におけるａおよびbによって表されるシンボルコードのグラフィカルシンボルにおける前記エッジの影響を示している。描写ａにおいて示されるシンボルは、適用技術によって機械未加工である、主要な特徴のためのオーバーレイを示している。描写bにおいて示されるシンボルは、隣接した角度のある機械未加工の表面領域内に機械加工された主要特徴の浸食を示す。これらの結果は、シンボルが、ＤＭＰ法を使用して、レーザによる金属性表面上に焼き付けられときに、典型的に生じる。
【図３５】図は、物品表面における掻き傷の結果として、汚れ、および損傷の例を示す。白い機械未加工の物品の背景上の黒の表面領域は、汚れを表している。機械加工された物品表面領域上の白領域は、引っ掻きを表わしており、明るく反射面に対する反射に見えることを引き起こす。そのような欠陥は、また、不正確な適用技術によって引き起こされる場合がある。それらは、第１に、点で、または線の形状でローカルに生じ、さらに第２にグローバルなタイプであることができ、その結果、複数の隣接したシンボルが損傷される。
【図３６】図は、複数の隣接したシンボルまで及ぶ大きな表面領域を超える故障を備えた長方形のシンボルマトリクスを示す。
【図３７】図は、この発明にしたがって、パラメータを見つけるための２重のテンプレートの使用のためのフローチャート、および論理ワードマトリクスの創造性のある抽出の粗い例証を示す。
【図３８】図は、ローカルの４つの隣接が相互にリンクされる、センタを探査するためのこの発明による強健な方法のためのフローチャートを示す。
【図３９】図は、４つの隣接方法による抽出されたセンタの探索の概略の例証を示す。描写ａは、長方形のシンボルマトリクスにおけるグラフィカルシンボルのセンタを示す。格子内におけるいくつかの位置では、それらの点で期待されたセンタは見失われる。他の点では、センタノイズは、グラフィカルシンボルに相当しないセンタが存在することを意味する。いくつかのセンタの４つの隣接は、既に探査されていた。描写bは、その後少数の反復を描写内で始めた調査のプロセスを示す。描写cは、全ての有効な４つの隣接が探査された後に、中間結果を示す。製造されたギャップは、完全には探査することができず、さらにプロセスにおいて後まで満たされない４つの隣接から生じる。描写dは、無効のセンタのための、潜在的で、部分的に不完全な４つの隣接だけを示す。無効のセンタのためのより貧弱な確信性が、描写cに示される達した状態の後まで、これらのセンタが訪れられないこと、それが仮定されるので、これらの隣接は、直接拒絶することができ、センタ以来、無効のセンタに隣接している、既に参考文献として載せられた、すなわち、状態で、描写dの中で示される。
【図４０】図は、デコーディングの目的で、この発明が、誤差補正を実行するために論理的なマトリクスの各ワードのために出力する信頼性値を使用するこの発明にしたがって、コーディングおよびデコーディングアルゴリズムを示している。
【発明を実施するための形態】
【０１０４】
図１は、２進法の０ワード、および１ワード用のグラフィカルシンボル、またはシンボルタイプを示している。これらの２つのシンボルから、あらゆる任意に形造られるシンボルコードが、生成される。
【０１０５】
図２〜４、および図７は、シンボルコード用の意志決定のプロセス、およびフローチャートとして製造プロセス内への編入を示す。図５および６は、特定シンボルコードの適用において明らかになる多様性および多芸によって、特別の要素に対するシンボルコードの適用の特定例を示す。
【０１０６】
相違するように形作られたシンボルコードは、図８〜１１、および１３における例として示されるように、何らの問題のない製造プロセス内に統合することができ、図１５および図７からのフローチャートは、様々なシンボルコードを備えた表面領域ヒストグラムの生成および連携について記述する。シンボルによって表わされる２進ワードをデコードするためのアルゴリズムは、単に各場合における特定形状のシンボルコードに対処することができ、その結果、認識されたシンボルコードの表面領域ヒストグラムは、アドレスされるようにデコードするために、関連するアルゴリズムを可能にする。
【０１０７】
図１６は、この発明による方法の一般的フローを示す。初めに、位置の、または回転のパラメータ、およびシンボルコードの得られた（スキャンされた）グレイスケール値イメージに含まれていたグラフィカルシンボルの換算パラメータであって、それはまた、それらはシンボルマトリクスと呼ばれるものを、確認する必要がある（方法ステップ１００）。これは、議論されているいくつかの代りの方法によって、図１７〜２３に詳細に示される。次に、今や、既知のパラメータを備えたシンボルテンプレートは、すなわち、シンボルコード、すなわち、シンボルマトリクス（図１６に示されるような方法ステップ１０１）のイメージに関連づけられる。図２５〜２７は、評価されたイメージに対応しない表示のタイプと共に、例としてそのような相関の結果を概略的に示すが、しかし紙の形の適切な表示の目的で、いくぶん生成された。相関結果で、シンボルマトリクス（図１６に示される方法ステップ１０２は、膨張度方法を使用して、相関価値用のローカルの最大のサーチによって終了しているが）に含まれていたシンボル用センタを抽出することは、続いて可能である。このことは、図２８〜３０において説明される。
【０１０８】
これらの２つのプロセスは、図２４に示されるフローチャートにおける概要で示される。
【０１０９】
得られたセンタは、その後、横断されるか、または、同時に(図１６に示される方法ステップ１０４)生成されているワードマトリクスと共に、探索される(図１６に示される方法ステップ１０３)。この場合、ワードマトリクスは、シンボルマトリクスにおけるグラフィカルシンボルの配置に位相的に一致する。しかしながら、ワードマトリクスは、今や、対応するシンボルによってエンコードされてきた論理ワード、およびまたは、それぞれの確認されたシンボルの認識の信頼性について記述する補充情報として信頼性値だけを有している。
【０１１０】
探査(方法ステップ１２７〜１４４)は、また、図２４に示されたフローチャートにおいて示され、区域育成方法を基礎としてとり、図３２および図３３によってより詳細に、そしてまた、図３１に示されるフローチャートにおいて説明される。
【０１１１】
図３４〜３６は、シンボルに対する損傷を示し、それは位置でシンボルの少ない証拠に帰着する場合がある。これらの障害を、抽出されたセンタを探査する方法によって、考慮に入れる必要がある。
【０１１２】
「区域成長」方法に対する探査用の代替方法は、図３８に示されるフローチャートを備えた図３９に示される、区域併合方法である。
【０１１３】
図３７は、最後に、より詳述された形式で、図１６からの一般的フローをもう一度示している。
【０１１４】
図４０は、いかに、この発明による最終の方法ステップにおいて、この方法によってシンボルに割り当てられる信頼性値が、ワードマトリクスをデータストリームに変換するための復号（decoding）アルゴリズムの実行のために有益に使用することができるかを説明する。
【０１１５】
目標が、物品のために、図１に示されるシンボルから形成されたシンボルコードとして機械可読の２進法のデータ記録を導入することである場合、図２に示される手続きは最良の可能な方法で部分的に反対の要求を組み合わせるために使用される。この場合、格納される(方法ステップ１０)２進法のデータの希望の量、復号化(方法ステップ１２)および合成の最小用の要求された信頼度、または誤差補正(方法ステップ１１)用の冗長の２進法のデータの最適の量に制限および要求がある。さらに、物品自体(方法ステップ１３)に対する制限を考慮に入れる必要がある。例として、物品は、密着性のある表面領域(方法ステップ１４)の制限のあるサイズおよび数だけを有することができ、望まれた、または要求された物品特性が普及しており、低反射、適切な材料強度、予期された低い可能性の汚れまたは損傷のように、さらに、シンボルコードをコンパクト(方法ステップ１５)に維持するために可能な適用技術を使用して、最小の可能性あるサイズのグラフィカルシンボルを適用することができる。例として、適用のためのそのような表面領域の選択は、物品表面の曲率、または自然の、および材料の強度によって制限される。組立て、または検査するステーションそれ自身における制限(方法ステップ１６)は、また、考慮する必要があり、光学装置が限られた数のマウンティングポイント(方法ステップ１７)でのみ適合され、かつ適応されることを可能にする。イメージ捕捉用の器具に加えて、特別の構成において適応することが、また、さらなる照明装置、または付加ユニットのために必要である。さらに、捕捉される物品の部分が、目に見えるに違いなく、前記部分は、捕捉されたイメージにおいて、光学系によって決定され、またシンボルコード(方法ステップ１８)のグラフィカルシンボル用の最小規模を規定するピクセルにおける分解能を達成し、その結果、これらは、イメージ処理によって処理することができる。
【０１１６】
実際上、方法ステップ１３〜１５、１６および１８のための合成の制限が広範囲すぎ、方法ステップ１９〜２４において画定されている生じる解決が最適ではないので、方法ステップ１０〜１２からの、もとは公式化された要求は、どうしてもある程度まで達成されない。反射のような複雑な特性を備えた物品表面領域、または複数の密着性のある表面領域一帯に分割された方法において適用することができ、さらに、安全に異質のイルミネーションによってデコードされるシンボルコード、および、適用品質における変化は、シンボルコードのための適用のスペクトルを拡張し、さらに達成することができる(方法ステップ１９〜２４)全面的な解決を最適化する。
【０１１７】
レーザ焼付けの適用技術のためのこの発明にしたがう、特に最適化されたグラフィカルシンボル形状、および取得イメージにおけるシンボル抽出用のグレイスケール値標準化された相関、適用および特別のシンボルを備えた分配のための表面領域のための自由に選択可能な形、または位置認識に対する静的なパターンの使用にしたがって、および同期は、方法ステップ１３〜１８からの合成の制限の影響が、方法ステップ１０〜１２の中で前もって定義された要求を満たすために制限されることを可能にする。
【０１１８】
図３に示されたフローチャートにしたがって、これらの準備の先の考察が、シンボルコードにおいて機械可読の形式で物品に適用されるように意図されるデータレコード(方法ステップ３０)用のシンボルパラメータに決定する根拠として得られる場合、さらには、誤差補正用の必要な冗長が特定される(方法ステップ３１)場合、その後、適用のための最良の可能な表面領域は、その物品の視覚的な記録物品(方法ステップ３２)に基づいて決定することができる(方法ステップ３３)。適用のための表面領域の形に起因する輪郭を使用し、さらに、グラフィカルシンボルのサイズに由来するシンボルマトリクスの密度を使用して、エンコードするための方法をパラメータ化することは、今や可能である。これは、ワードマトリクスを出力し、その列の数は、適用のための表面領域上の外部形状の垂直方向に収容することができるグラフィカルシンボルの最大数に一致し、さらに、その行の数は、適用のための表面領域上の外部形状の水平方向にそれに直角に収容することができるグラフィカルシンボルの最大数に一致する。図１１、および１３における代表的な実施例において示されるシンボルコードのシンボルのセンタは、図１２、および１４において再生される。
【０１１９】
生成されたワードマトリクスは、各セルにおいて値０、またはあるいは１つを有しており、前記値は、付加的な冗長の（redundant）誤差補正(方法ステップ３４)を備えた選択されたデータ記録をエンコードするか、また、そうでなければ処方されるためのプロセスから起因し、前記セルが、適用のための表面領域の一部ではない場合、すべてで値を有していない。論理的ワードマトリクスにおけるワードの分配から、対応するグラフィカルシンボルマトリクスは、その後、イメージ、例えばビットマップイメージ、を生成することにより生成され、それらの次元は、ワードマトリクスの行または列の数によって掛けたピクセルにおけるグラフィカルシンボルのそれに相当し、配置は自由であり、および行当りの列(または逆に)の数は、変わることができる。これは、適用のための表面領域に最良に一致するシンボルマトリクスのイメージを生成することを可能にする。
【０１２０】
ワードマトリクスにおける各ワードについては、イメージにおける対応する位相幾何学的の位置用のセンタも計算され、その結果、グラフィカルシンボルのどれも他のものに重ならない。その場合、１つの、または０のワード用のグラフィカルシンボルは、それぞれ、図１ａおよび１ｂにおいて示されるように、論理的ワードマトリクスからのデータセルに相当するワード価値にしたがうピクセルイメージにおける合成のグラフィカルシンボル、またはデータセル内に引かれる。シンボルマトリクスの生成されたそのようなイメージは、図８、９、１０、１１、または１３において例として示されるように、その後、方法ステップ３５(図３参照)における物品に対してパターンを適用するための器具に送られる。例として、これは、物品(方法ステップ３６)における規定された位置でシンボルコードを焼付けるレーザである。
【０１２１】
印付けられた物品は、その後、製造プロセス内に導入されるか、または、製造プロセスに戻され(方法ステップ３７)、そこでその物品は、ステーションで物品に適用されるシンボルコードをデコードするために、その目的(方法ステップ３８)のために提供される検査、または組立てステーションで、さらなる製造ステップにしたがって捕捉される。図４において詳細に示されるように、検査、または組立てステーションでの光学装置(例えばスキャナ、またはビデオカメラによる捕捉が、物品がステーションに到達すると直ちに生じる(方法ステップ５０)。
【０１２２】
したがって、組立てステーションに、物品が到達すると、トリガが開始される(方法ステップ５１)。恐らくこれに続いて、もし要求されれば、記録中に均質の配光を出力して作動している(方法ステップ５２)イルミネーション装置によって、物品の記録に先立ってトリガにより開始される。
【０１２３】
記録装置(方法ステップ５３)による物品の捕捉、およびイメージ材料の処理は、異なる器具内で起こり得、その結果、捕捉イメージは、イメージ処理器具(方法ステップ５４)に転送される。第１に、器具(方法ステップ５５)にインストールされたイメージ処理は、シンボルマトリクスを抽出し、かつ、図３における方法ステップ３９に起因するように捕捉されたピクセルイメージにおけるシンボルセルのセンタを決定するために使用される。その後に、後でより詳細に説明されるように、シンボルマトリクスは、シンボルセンタに対応するワードマトリクスに変換される(方法ステップ４０)。
【０１２４】
論理的ワードマトリクスから、復号アルゴリズム(方法ステップ５６、図４)は、利用可能な誤差補正情報アイテムを恐らく使用して、エンコードされた２進法のデータ記録(方法ステップ４１、図３)を改造する。図３からの方法ステップ４２、および図４からの方法ステップ５７において例証されるように、２進法のデータ記録は、その後、検査、または組立てステーションにおけるプロセスコンピュータによって処理することができる。
【０１２５】
たとえ、それらが異なる方法サイクルにおいて示され、さらに、異なる参照シンボルが提供されているとしても、これらの方法ステップは、同一内容を有しており、一致する。その理由は、異なる方法サイクルが、異なる論理的な全面的な情況にある程度まで同一動作を入れ、その結果、様々なフローチャート間にオーバーラップが頻発してあるということである。
【０１２６】
プロセスコンピュータは、恐らく処理結果に基づいて、遠隔の器具に制御信号を送る(方法ステップ５８、図４)。捕捉ステーションは、その後、新規な物品(５９)を待つ。
【０１２７】
例えば、送信された制御信号は、製造プロセスの残りをコントロールすることができる(方法ステップ４３、図３)。製造プロセスの間において、同一の物品は、方法ステップ４４によって示されて意図されるように、異なるさらなるステーション上で捕捉され、かつ同一の方法で、シンボルコードを判断することができる。
【０１２８】
描写ａおよびｂにおける図１７に示された、適用技術に基づいて、捕捉技術および表面材料、グラフィカルシンボルの論理的黒および白の表面領域は、イメージ判断の目的のために捕捉されたピクセルイメージにおける論理的な定義の反対である明るさにおいて実際のグレイスケール値を有することができる−そのピクセルイメージは、この例ではカラーでない。このことは、総合システムのパラメータとして考慮に入れられ、かつ、恐らく前もってパラメータ化したに違いない。
【０１２９】
下記のテキストは、ビデオカメラによる物品の捕捉に続いてイメージ処理のプロセスについて、例えばより詳細に記述する。
【０１３０】
図１および図１７に示されるグラフィカルシンボルの角度の表面領域は、それぞれの場合の描写aにおいて、双方で狭く、かつ、形状で細長いが、正方形の表面領域（描写b）は、対照的に、広く、かつ、充満している。この後者の形状は、したがって、続いて主要な特徴と呼ばれる。
【０１３１】
他のシンボルが、前記主要な特徴が機械加工された区域によって完全に囲まれるような方法で、機械未加工の主要な特徴を備えたシンボルの周囲に配置される場合、）（主要な特徴の相対的なサイズは、オーバーレイの影響は、正方形が角度の表面領域に関連した線の幅より２倍広く高いので、縮小され、その線は、前記正方形表面領域を制限することを意味する。主要な特徴が、機械加工され、かつ隣接する角度の表面領域が、機械未加工のままである場合、機械未加工の表面領域が狭いので、浸食、または、角度の領域のオーバーレイの問題が、前の例で構成する際に増加する。
【０１３２】
この場合、主要な特徴は、例えば、期待される効果を補うために、初めからの幾分より小さな表面領域と共に、この発明にしたがって、適用することができる。しかしながら、シンボルが、この発明による自己相関法を使用して認識される場合、、シンボルが（その最適のテンプレートに関して捕捉されたシンボルのグレイスケール値における浸食によって引き起こされた不一致が、相対比較において相互に相殺するので、このことは、信頼できる区別を縮小しない。(この中でユークリッド間隔は、結合に関係のある手段である。)この理由でまた、この発明によるシンボルコード、およびこのシンボルコードを読取る、関連する方法は、特に強健であり、かつ信頼できる。
【０１３３】
この予備考察に続いて、この発明による読取り方法の周囲内のイメージ処理の一般的フローは、今度、図１６に基づいて説明される。
【０１３４】
シンボルマトリクスの記録された、または、スキャンされたイメージからシンボルマトリクスを抽出するために、個別のグラフィカルシンボルの回転、および換算パラメータを捕捉する必要がある(方法ステップ１００)。記録する状況によって、さらに、製造プロセス内に捕捉イメージを埋め込んで、物品は、異なって違って回転し、かつカメラとは異なる距離に位置することができ、その結果、パラメータは、好ましくは、ダイナミックに、すなわち、この発明にしたがって、それぞれの記録状況において決定される。
【０１３５】
他方では、捕捉される物品は変位を有するだけであるが、捕捉システムであって、確実に換算と回転のパラメータを規定することができることを意味するものに関するそれらの間隔を著しく変更しない状況は存在する。物品の回転だけが期待でき、そのような物品においては、回転パラメータだけを評価する必要があることを意味することがあり得る。
【０１３６】
両者は、パラメータの様々なありそうな組合せを試みることによって達成され、それに基づいて、図１７(シンボルテンプレート)および図１８(２重のテンプレート)において示されるようにそれぞれのテンプレートは生成され、かつ、各種パラメータの適用に続く相関結果が評価される。正確なパラメータが見つかったときは、全体の捕捉イメージは、これらのパラメータにしたがってグラフィカルシンボルの適応物に関連づけることができる。テンプレートとイメージ、またはイメージの小区域の間の一致が検査されるので、この相関は、また、テンプレート照合(方法ステップ１０１)と呼ばれる。相関結果（correlation）は、その後、評価され、さらに、はじめは適用されたシンボルマトリクスを表わして、イメージにおけるシンボルセンタのピクセル座標が、抽出される(方法ステップ１０２)。抽出されたシンボルセンタは、その後、ピクセルイメージ(方法ステップ１０３)において連続的に探査され、その結果、他のすべてのシンボルおよびデータセルに対するそれらの論理的な接近が保持される。
【０１３７】
横断したシンボルセンタからのみ、その後、改造されたワードマトリクスであり(方法ステップ１０３)、シンボルセンタと提携したワードは、このピクセル位置で２つのグラフィカルシンボルのうちの１つとの一致の程度に由来する(方法ステップ１０４)。シンボルテンプレートの相関用の一致の程度は、相関用の信頼性値として確認され、この位置とのワードの関連の質および信頼性を示す。確認されたワードおよび関連する信頼性値は、０および１つの値の代わりに、より否定的な、および、より肯定的な浮動小数点値であって、それらは２ワードおよび信頼性値を等しく同時に表わすものを有して、ワードマトリクスと共に、ワードマトリクスとして、出力される。このワードマトリクスは、２進法のデータ記録をデコードし、かつ回復するための方法に直接出力されるか、または、適用のためのシンボルコードの表面領域が一層のパラメータとして以前に決定されるかのいずれかであり、前記表面領域は、その形状によって決定されている。このための手続きは、図７において基本的に説明される。
【０１３８】
図１６に関して上に概観として説明された方法フローは、再びより詳細に以下に示される。
【０１３９】
回転および換算パラメータ(方法ステップ１００)は、最初の試験として知られているものによって確認される。これは、図３７における方法ステップ１８２〜１８５において描かれている。
【０１４０】
その手続きは図１９において示される。テンプレート照合については、図１８に示されるとともに、２つの隣接するグラフィカルシンボルを有する２重のテンプレートが使用される。２重のテンプレートは、代表的なパラメータを使用して(方法ステップ１８２)、ビットマップメモリにおいてでダイナミックに生成される。例として、８つのピクセルの側面の長さおよび０度の回転のシンボルサイズが、仮定される場合に、テンプレートは、図１７から理解できるように、機械加工の、および機械未加工の表面領域用の相対的なサイズ比に基づいて、典型的な２重のテンプレート用の、８つのピクセルの高さ、および１６のピクセルの幅を有するビットマップメモリ内に描かれることができる。シンボルが描かれるときに、ただ２つのそれぞれ異なるグレイスケール価値、すなわち、例として、白の機械未加工表面領域を満たすための値「２５５」、および黒の機械加工表面領域用の値「０」が要求される。
【０１４１】
例えば、シンボルマトリクス内の個別のシンボルが、セル間のそれ以上の空間なしで相互に隣りに直接配置されるときに、このように、上位のパターンが生成されるので、２重のテンプレートは、単なる単一のシンボルの代わりに使用される。例えば、図２０に示されるシンボルの４つの隣接内における、そのような上位のパターンは、個別のシンボル用のパターンに非常に近似しているが、シンボルマトリクスの実際の方向性に関して、多数の９０°によって異なる回転パラメータを有している。上位のパターン用のよい相関は、２重のテンプレートを使用して防ぐことができる。
【０１４２】
この２重のテンプレートは、その後、標準化された自己相関法(方法ステップ１８３)において分析されるために、グレイスケール値イメージに適用される。記述された動的な生成、および、その後の相関は、恐らく異なるパラメータ(方法ステップ１８４)を使用して、複数回実行されるので、速度は、相関の目的で全イメージの代わりに比較的小さな小区域だけをまた使用すること、または代りにイメージの異なる位置からの複数の詳細によって増加されることができる。これらの小区域は、その後、その現在の２重のテンプレートの高さ、および幅の倍数を形成する側面の長さで、単純性のために長方形であることを通常選択する。初めの試験は、関連テンプレートも見つけることができる代表的なイメージ区域においてのみ意味をなす。しかしながら、イメージ解析におけるこの時に、イメージにおいては、シンボルコードがどの位置に位置するかが、もし、追加情報が利用可能でないならば、知られていないので、主として、中央のイメージ区域を超えてそれが延びると仮定することができる。捕捉器具の方向性が他のイメージ区域がより適切であることを意味する場合には、他のもの、または多くのそのような小区域を画定することが可能である。
【０１４３】
相関がこれらのイメージ区域、または恐らく全イメージのすべてに適用されたときには、信頼性値は、相関結果として各ピクセル用に利用可能である。これらの信頼性値は、方法ステップ１８４において評価される。すべての関連イメージ区域用の最大の信頼性値(絶対値に関して)は確立され、さらに、検査は、これが、規定された最小値を超過するかどうかを判断するために行なわれる。そのような最小の信頼性値が到達する場合、回転および換算パラメータが、実際の値に十分に接近していると、見つかったと仮定することができ、さらに探索の残りは、終了することができる。この状態は、図１９eにおいて到達したが、図１９b−図１９dにおいて示されるように、違った風に換算され、回転された２重モデルとの相関の場合には、到達しない。
【０１４４】
静的に選択された最小値は、明るさ状態、物品の清浄さ、物品表面の固有の構造などであって、達成された最大の信頼性値を一定に減少するようなものの捕捉システムのさらなるパラメータを無視するので、固定された最小のしきい値が回転および換算パラメータの成功した抽出を防ぐことができる。しきい値は、したがって、また、図１８に示されるような回転および換算(方法ステップ１８５)の定数用の２重のテンプレートを生産し(方法ステップ１８３)、関連させる(方法ステップ１８２)ことによって、この発明にしたがって適応して選択することができる。次に、すべての相関結果用の最大の信頼性値が、求められる(方法ステップ１８４)。適切なパラメータは、その後、実際のパラメータに非常に接近していると見なされ、かつ、引き続いて使用される。
【０１４５】
代りに、パラメータの粗い決定（coarse determination）が、このように起こったときは、変化が、接近されたパラメータのために、より正確な値を得るために実行された評価に近いパラメータ空間のローカル周囲において達成される場合、推定されたパラメータ用の一層の改良は同じ方法で達成することができる。
【０１４６】
この場合、見つかったパラメータで生成されるシンボルマトリクスを読取る目的で単に１つのシンボルテンプレートとの後の相関の間に有益な信頼性値を得るために２重のテンプレートの相関結果から実際のパラメータを充分によく評価することができるように、規定されたパラメータを選択する必要がある。特に、選択されたパラメータ化仕様は、超過する方法ステップ１８４でセットされたしきい値を可能にするべきである。それらは、パラメータのすべての実際に可能な組合せから、第１にあまり遠く離れているべきではないが、さらに、計算時間を節約する数においてあまり広範囲であるべきでない。
【０１４７】
実用的研究において試みられた１つの改良にしたがって、例えば、３０°の間隔で回転パラメータを試みること、すなわち、０°、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°、２１０°、２４０°、２７０°、３００°、３３０°は可能であり、その結果、これは、既に、固定された換算パラメータ用に方法ステップ１８２〜１８５において位置の１２までの設置を意味する。しかしながら、換算パラメータは、さらに変えることができる。この場合、シンボル用の６、８、１０、１２、１４、１６個のピクセルの代表的な側面の長さを仮定することができる。全体として、パラメータのコンビネーションすべては、その後、１２*６=７２パスで捕捉される。これは、現代のコンピュータで非常に速く実行することができるので、方法フローにおける遅れを心配する必要はない。
【０１４８】
試行の数は、黒い表面領域および白い表面領域の配置を考慮に入れることにより縮小することができ、それはシンボルのセンタにほぼ一定のままである。したがって、グレイスケール値イメージにおいて実際にあるものより小さな換算を備えたシンボルテンプレートは、相関に基づいてさらに接近された回転に対する適切な信頼性値を提供することができる。換算係数(scaling factor)は、また充分接近することができず(図２１)、それは、６、１０、１４個のピクセル側面の長さの換算は、充分に正確な評価に到着するのに回転パラメータに特に充分であり、その後、さらにそれらのローカルの周囲で改良することができる。計算複雑さを縮小するために、この種の適応性のある方法は、適切である。
【０１４９】
追加の知識が利用可能な場合、さらに、要素、または回転パラメータ(方法ステップ１８２、および１８５)を初期化するためにイメージにおいて捕捉された周囲において目標を使用することは、例として、可能である。例として、他のタイプの知識は、さらに後の要素が同様の回転および換算パラメータを有するかどうかが知られていることを意味するかもしれず、その結果として、最も最近分かったパラメータを初期設定(方法ステップ１８２)として後続の捕捉用に使用することができる。
【０１５０】
最初にテストされる回転パラメータの数を減らすことに対するさらなるオプションは、ハフ変換またはラドン変換によるイメージを前処理することによって可能であり、方法ステップ１８２の前にそれを行なう必要がある。図２２および２３に示されるように、シンボルマトリクスは、主として中断された直線の線分、並行の線分、および直角の線分を有する。さらに、ソーベルフィルタマスクは、使用することができ、それはイメージ処理に頻繁に適用され、回旋の支援と共にその場合にソーベルアルゴリズムとして使用されるエッジ検出フィルタである。このフィルタは、派生方向に関して同時に滑らかになる配設位置と共に、ピクセル明るさ値の最初の派生を直角に計算する。
【０１５１】
ソーベルフィルタマスクが、上に記述されるようにイメージ区域への直線が要求したことを認識する目的で後のハフ変換で適用される場合、区域内のすべてのグレイスケール値エッジの主な方向の勾配は、各場合に捕捉することができる。これは、図２３に例証される。幾何学的な物品を認識する目的で、ハフ変換は、２重空間を生成し、それに対して、エッジ上で位置しているイメージにおける各ドットについては、見つかることで、ある図のためのあらゆるパラメータは２重空間に入力される。したがって、２重空間のドットは、それぞれイメージ空間の幾何学的な物品に相当する。例えば、直線の場合には、これが勾配、およびＹ軸セクションであることができる。したがって、２重空間は、そのドットエントリの蓄積のために評価され、その後、それは求められている図に相当する。
【０１５２】
複数のイメージ区域が、相互に別個に捕捉されている場合、生じる勾配値は、平行であるか、またはＸ、Ｙソーベルフィルタが使用される場合には、相互に直角にか、どちらかを実行することができる。したがって、得られた勾配情報は、今度は、方法ステップ１８２、および方法ステップ１８５で初期設定に使用することができる。回転は、今度、図２０から見ることができるように、見つかった勾配に関連のある９０°ステップにおいてのみ、最初にテストする必要がある。評価されるイメージデータがあまり騒々しくない場合、ハフ変換における平行線の間隔も換算パラメータの初期化のために使用することができる。シンボルの回転および換算パラメータが抽出されたときは、適切なシンボルテンプレートを生成することができ、さらに、シンボルコードの全イメージ区域を関連させることができる。
【０１５３】
まず初めに、シンボルは、最初の試験(図１６に示される方法ステップ１０１、図２４に示される方法ステップ１２２、および図３７に示される方法ステップ１８６)を通じて得られた回転および変換パラメータに基づいてビットマップメモリ内に描かれる。代りに、オリジナルイメージは、また、回転することができ、その結果として、シンボルテンプレートは、固定回転パラメータで描くことができ、さらに、単に、その換算が、考慮に入れられる必要がある。自動生産について、シンボルコードからのシンボルは、水平に、および垂直に、黒で描かれている表面領域のうちの１/３、および白で描かれている表面領域のうちの２/３と共に、等しいサイズの正方形セルの３×３配列に論理的に分割(または１ワードのシンボルの場合には逆の分割で)される。これは、図１７おいて例証される。生成されたこのビットマップは、値０(黒)、および２５５(白)を備えたヒストグラムを有する。記録されたイメージにおいて見つかるシンボルのノイズフリーのオリジナルにこれが相当すると仮定されている。この場合、シンボルテンプレートの正確なグレイスケール値は、シンボルによって決定された、輪郭と分配におけるそれぞれの異なる明るさの２つの均質の表面領域が、関連させられるイメージ詳細において存在するという事実を除いて、相関にとって重要ではない。したがって、０ワードのシンボルテンプレート、または１ワードのシンボルテンプレートが、今、相関に使用されるかどうかは完全に無関係である。しかしながら、その後、引き続いて、同一のワードマトリクスを得るために、信頼性値の算術符号を適切なように交換する必要がある。
【０１５４】
ビットマップメモリからのテンプレートは、その後、評価され、または、以前に規定されたイメージ詳細に関連づけられる全面的なイメージ、または標準化された自己相関法(図１６に示される方法ステップ１０１、または図２４に示される方法ステップ１２３)。相関の結果は、シンボルの幅、または高さを引いて関連させられるオリジナルイメージと同一の次元を備えて、方法ステップ１２３で生成される、新しいイメージである。図２５、および２６において、２つの補完的なシンボルテンプレートのために示されるように、相関イメージのピクセルは、それぞれ、オリジナルイメージの対応する位置で相関結果を有する。相関の場合には、シンボルテンプレートのグレイスケール値分配が評価されるイメージの各ピクセル上におかれたセンタを有する。このピクセルについては、１.０と−１.０の間の値が決定され、それはこのピクセルが、シンボルテンプレート用のセンタであるかどうかの基準である。
【０１５５】
さらに、評価されるイメージのグレイスケール値であって、その上にグレイスケール値シンボルテンプレートが位置しているものが、まず第１に標準化されて、その結果、理想的に、２つの値だけが、明るさ分布(テンプレートが生成されるときにつれて)を示すために必要である。その場合に、前述のテンプレート用のテンプレートのピクセルおよび対応し標準化されたピクセルの間の、評価されるイメージにおいてその下に直接位置していたユークリッド間隔が、その後、計算される。シンボルテンプレートのキャッチメント区域のグレイスケール価値用のすべてのEuclidian間隔の和は、相関イメージであって、１.０から−１.０までの範囲に変換されているものにおけるピクセルの値を形成する。ピクセルに対する−１.０の値は、オリジナルイメージにおけるこのポイントが、全く、求められているシンボルのセンタではないことを意味する。しかしながら、それは、シンボルテンプレートに関して補完的である明るさ特性を正確に有するで、０ワードのシンボルが、相関用にに使用されたときは、したがって、その後、それは、１ワードのシンボルのセンタであるに違いない。相関イメージにおけるピクセルが値１.０を有している場合、それは、きわめて確実に０ワードのシンボルのセンタである。
【０１５６】
１.０と０.０、および−１.０と０.０の間の値は、イメージ詳細および２つのシンボルタイプのうちの１つの間の類似点の程度として解釈することができる。
【０１５７】
これらの値は、したがって、「信頼性値」と呼ばれる。例として、０.８２の値は、ピクセルが０ワードのシンボルのセンタである８２パーセントの可能性を有することを意味する。−０.５４の値を有するピクセルは、したがって、１ワードのシンボルのセンタに関係している−５４パーセントの可能性を有する。シンボルの選ばれた形は、あるシンボルのセンタの周囲で、理想的に、１.０または−１.０の値に非常に近い値があることを明らかにし、それは全てのシンボルセンタの位置を捜し出すことができることを意味する。
【０１５８】
以前に説明されたテンプレート照合(図２４に示される方法ステップ１２３)によって生成された相関イメージは、１.０から−１.０までの値を備えたグレイスケール値分配を有しており、それは、図２５および２６において、２つの範囲１.０〜０.０および−１.０〜０.０のために別々に示される。シンボルマトリクスにおけるすべてのシンボルのセンタのピクセル座標は、そこから(図１６に示される方法ステップ１０２、図３１に示される方法ステップ１５２、および図３７に示される方法ステップ１８７)抽出されるようには意図されない。
【０１５９】
このことは、ローカルの区域であって、シンボルテンプレートの境界に相当するものの内に最大限が見つかる必要があることを意味する。
【０１６０】
この目的のために、新しいイメージメモリが、先ず初めに、相関イメージのピクセルの絶対値を有して生成され、その結果、その階級区分は、１.０と０.０(方法ステップ１２４)の間に位置する。そのようなイメージは、図２７に示され、かつ、理想的に、シンボルコードの各データセルにおけるシンボルのセンタに対応する最大限を示す。
【０１６１】
この発明にしたがって、グローバルなしきい値形成の問題をなくす、ローカルの最大限を抽出する適応性のあるアプローチが、追跡される。この目的のために、膨張度フィルタは、図２７（方法ステップ１２４）において再生される、相関値の絶対値イメージに適用される（方法ステップ１２５）。よい例として、膨張度フィルタの影響は、第１の物品の各ピクセルでは、第２の物品の完成イメージが挿入されるということである。
【０１６２】
特定の例において、形態学の（morphological）オペレータはグレイスケール値イメージに動作する。膨張度フィルタが、構造要素として、同一次元、およびこれらが正確に捕捉されたオリジナルイメージにおいて実際に位置しているシンボルの次元であると仮定されているので、シンボルテンプレートが相関用に使用したのと同一の外部輪郭の長方形がある。この膨張度フィルタが、図２７において示される相関値の絶対値イメージのようなグレイスケール値イメージに適用される場合、最大の形成は、膨張度フィルタのバッファに格納されたグレイスケール値と、構造要素に相当するオリジナルイメージの根本的なピクセルのそれぞれのグレイスケール値の間に起こる。２つのそのようなピクセルの最大のグレイスケール価値は、その後、同一場所でオリジナルイメージに書かれている。構造要素のバッファに格納されたグレイスケール値は、現在膨張度フィルタであって、そのセンタがオリジナルイメージの各ピクセル上に置かれるもののセンタ以下であるオリジナルイメージにピクセルのそのグレイスケール値として定義される。
【０１６３】
したがって、膨張度イメージ（方法ステップ１２５）と呼ばれる、絶対値イメージのコピーは生成される。次に、膨張度フィルタは、絶対値イメージのこのコピーの各ピクセル上にそのセンタを置き、さらに、ピクセル値の最大の形成はその集水池（catchment）区域内に行なわれる。
【０１６４】
したがって、得られた結果は、そのグレイスケール値が，図２８に異なる密度の線として示されるグレイスケール値イメージである。シンボルが、スキャンされたオリジナルイメージ（方法ステップ１２０）に位置する各区域において、均質の満ちた長方形は、評価されたシンボルセンタであって、シンボルテンプレートの次元によって決定されたそのローカルの周囲の最大限にあり、膨張度フィルタ（方法ステップ１２５）における最大限の形成によって適応して抽出されたものの信頼性値に相当するグレイスケール値で今度は示される。
【０１６５】
評価されたシンボルセンタは、今度は、絶対値イメージおよび膨張度イメージ（方法ステップ１２６）に同一グレイスケール値を有するピクセルの印付けによって位置することができる。この特性を有するピクセルは、見込みのまさにハイレベルを備えた実際のシンボルセンタに関係していることができるローカルの最大限と見なすことができる。例えば、値０（黒）を割り当てられているセンタ、および値２５５（白）を割り当てられている他のすべてのピクセルと共に（方法ステップ１２６）、捕捉されたオリジナルイメージと同じ次元を有して、図２９、または３０において例として示されるように、これらは、センタイメージにコピーすることができる。
【０１６６】
実際上、しかしながら、このように抽出されたすべてのピクセルは、必ず実際のシンボルセンタであるだとは限らない。シンボルからのグラフィカルシンボルが、その実際のセンタが絶対値イメージにおける低い信頼性値を有するほど損傷されている場合、それは、その実際のセンタでないが、実際にこのセルに関係していることであるシンボルセンタより、より高い信頼性値をローカルに有するために、より大きな距離にそこからややある位置の隣接したシンボルセル内の信頼性値にとって可能である。シンボルマトリクスの周囲であって、それらは物品表面を表わし、もはや実際のシンボルコードの一部ではないものは、多くの場所で、ローカルの最大限を有しており、前記ローカルの最大限は、センタイメージ内に入力されている。これらの最大限は、シンボルマトリクスの一部でない、物品表面上の構造によって引き起こされ、前記最大限は、説明可能なパターンに従わない。
【０１６７】
上に記述された創造性のある方法は、パラメータ化としてしきい値を使用しないことという長所を有する。それは、ローカルに区域内に、絶対値イメージの各ピクセルに提供される信頼性値に、それ自身順応する。このように、ローカルの反射、汚れ、適用誤差によって引き起こされた比較的低い認識信頼性は考慮に入れられる。しきい値は、これらの表面の起伏の場合には機能せず、それが高すぎるように選択される場合には、センタを抽出しない。この方法は、一定のパラメータによって初期化する必要はなく、それはハイレベルの較正複雑さを備えた人のエキスパートによって確認される必要があるだろう。
【０１６８】
それは、抽出されたシンボルセンタを探査し、かつシンボルマトリクスのグラフィカルな配置からのワードを、対応するワードマトリクスに書き込むことが、今度は必要である。ありそうなセンタが抽出されたとき(図１６に示される方法ステップ１０２)、それらは探査することができる(方法ステップ１０３)。
【０１６９】
探査は、センタの位置は方法ステップ１０２から知られているが、第１に、得られた座標はノイズが多く、第２に、イメージにおける遠近法のひずみは、行と列のセンタが、配置されていないか、または相互に厳密に直角に配置される必要がない、すなわち、行と列は、分析されるイメージ詳細においてそれぞれの座標軸と平行に方向付けされないことを意味する、という困難を保持する。ノイズは、方法ステップ１２５および１２６(図２４参照)において、物品表面の構造によって引き起こされるように、センタのような最大限を抽出して、ローカルの最大限をさらに抽出する方法に起因し、したがって、グラフィカルシンボルのセンタではない。探査の間に、これらの誤りのセンタは、無視する必要があり、それは、それらが後でワードマトリクスに含めることができないことを意味する。
【０１７０】
シンボルマトリクス内の表面領域部品が汚れること、引っ掻き、反射などによって、損傷される場合、図３６に示されるように、そのような程度まで、その損傷の構造が相関フィルタに関して損傷されたグラフィカルシンボルより大きな影響があり、さらに、探査されるシンボルコード内のセンタは、上に記述された理由でノイズが多い。個々のシンボルに対する損傷は、その抽出されたセンタが実際のシンボルセンタから遠距離にあるかもしれないことを意味する。さらに、個々のシンボル上で、または領域の区域で抽出されたことは、センタにとってしたがって可能ではなく、かつしたがってシンボルの証拠のために、センタイメージにおけるこの位置で完全に不在である。
【０１７１】
したがって、それは、センタを変更するか、またはその代り、それを無視するために様々なタイプのノイズおよびどちらかを識別することができ、かつ不在のセンタのために生まれたギャップを満たすようにセンタを調査するためのアルゴリズムには望ましい。さらに、それは、ひずみによって引き起こされるシンボル行、または列のローカル勾配における変化に適応して、同時にセンタノイズによって反対方向で引き起こされる、予期されたピクセル位置からの偏差を修正するべく、それ自身調整するに違いない。
【０１７２】
以下のテキストは、そのような能力を備えた発明による２つの方法について記述しており、それはそれらの実行時間動作の点から異なる。はじめに説明した第１の方法は、「ジグザグ」原理に基づいて作動し、さらに出発点に基づいて、隣接したセンタを評価し、その隣接したセンタは、再び評価され、次に改良される。したがって、図３２において概略的に説明されるように、その方法は、「白熱した区域」のカテゴリにすることができる。センタ評価が良好であり、ノイズをほとんど示さないとき、それは単純で、かつ速い。しかしながら、特に、８つ未満のピクセルのシンボル用の側面の長さを備えた濃厚なシンボルコードの場合には、この方法は、職場外者の計算集中処理のために通常非能率的である。
【０１７３】
代りに、この発明による第２の方法は、各センタにつき４つの隣接を先ず初めに探査して、記述される。この場合また、予期されたセンタ位置は、評価されるが、単にローカルに改良されるだけである。これらの近隣は、各センタ用に、別々に生成される。
【０１７４】
次に、隣接した４-近隣は、組み合わせられ、さらに、このように、シンボルマトリクス全体は改造される。この方法は、したがって、図３９に概略的に説明されるように、「区域併合」カテゴリにすることができる。職場外者は、完全な４つの近隣を有する必要があるシンボルマトリクスに関連した単一回だけ、およびまた、各センタを、参照されることができる各センタによって扱われる。このことは、職場外者を除去する、というのは、要求された特性の少なくとも１つは、当てはまらないからである。両方の方法は、センタ分配用の格子のような構造を仮定する、その結果として、エッジに位置していないデータセルのための図１２および１４に示されるように、右および左、また、トップおよびボトムが、隣接して、それぞれ、シンボルマトリクス内のシンボルセル用に存在する。右から隣の左まで、およびトップから隣のボトムまでの想像上の接続線は、理想的に相互に直角であると仮定され、さらには、それらは現在のシンボルセルのセンタで交差するべきである。
【０１７５】
ありそうなシンボルセンタが、図３１に示されるような方法ステップ１５２においてセンタイメージに抽出されたとき、これが安全に実際のシンボルセンタを表わすと仮定することができるので、最大の信頼性値を備えたシンボルセンタは、出発点(方法ステップ１５３)として得られる。この場合、信頼性値は、対応するピクセル位置(図３１に示される方法ステップ１５４)で絶対値イメージＫ２(図２４に示される方法ステップ１２４)から読取られる。換算情報が、シンボルテンプレート(図１６に示される方法ステップ１００)のパラメータから分かるので、このセンタのピクセル座標(図３１に示される方法ステップ１５４)は量子化し、かつ記憶することができる。これは、ワードマトリクスが、論理的な行および列番号を割り当てられることを可能にする。値とその信頼性は、その後、この位置(方法ステップ１５６)に書かれる。これらの２つの特性は、同じピクセル位置で相関イメージＫ(図２４に示される方法ステップ１２３)で値に含まれている。
【０１７６】
近隣(例えば右隣接)は、その後、このセンタにセンタイメージ(図３１に示される方法ステップ１５６)において、求められる。このような関係において、ローカルの近隣において、行および列が、イメージ詳細の座標軸と平行になること、および、さらに、行および列が、相互に直角に配置されることは、ほぼ真実である。
【０１７７】
一方のこれは、適切なように(図３７に示される方法ステップ１８６)回転している現在イメージ詳細を有しており、その結果、この仮定が容認され、または、付加的な勾配パラメータが、シンボル隣接のセンタを計算するために使用され、前記勾配パラメータは、同様に、シンボルテンプレートのパラメータに由来している(方法ステップ１８２)。近隣のピクセル座標は、現在のシンボルセンタ(図３１に示される方法ステップ１５４)を増強することにより評価される(図２４に示される方法ステップ１２７)。
【０１７８】
シンボル近隣のセンタの評価に続いて、センタは、この評価(方法ステップ１３３)のローカルな周囲において求められる。このことは、図３３に概略的に示されている。
【０１７９】
先ず初めに、テストは、ありそうなセンタが、評価された座標で直接あるかどうかを判断するために実行される。そうでなければ、評価の１つのピクセル周囲は、探索され(図３３、描写a)、ありそうな量子化誤差を構成する。抽出されたセンタが、このようにセンタイメージにおいて見つかる場合、これは、シンボルマトリクスの境界の後の認識の目的で別々に注目される。センタが、まだ見つからない場合、センタは、推定されたセル(図３３、描写b)のさらなるローカルの周囲において、求められる。この区域は、代表的シンボルテンプレートの５０パーセントである。センタがそこに見つかる場合、それが印付けられる。
【０１８０】
複数のセンタが見つかる場合、最大の信頼性値を備えたセンタが印付けられる。
【０１８１】
センタがまだ見つかっていない場合、それは、元来は、推定位置で、強要され、または、選択的に、下記に述べられるこの発明による方法は、シンボルの見当たらないセンタがその時点で正確に推定されるという充分な証拠があるかどうかを確証するために使用することができる。
【０１８２】
これは、推定されたセンタのローカルの周囲が均質のグレイスケール値分配を有しているときに、主張することができる。これがそうでない場合には、１つの試みを、さらに推定位置を置き換えることによって、この種の均質の区域を見つけるためになすことができる。さらに、これが、また成就されない場合には、先ず初めに、評価された位置が、最終的に強要される。
【０１８３】
センタ(図２４に示される方法ステップ１３０)として評価された座標を備え、かつ、シンボルテンプレート(方法ステップ１２９)から分かる次元を有する長方形を生成することは、したがって、可能である。
【０１８４】
この長方形は、少し近すぎて相互に置いた、シンボルセンタの結果としてのノイズを考慮するために、シンボルテンプレートの次元より多少小さい、例えば２５パーセント、または、範囲においてより少数の少なくとも２つのピクセルであるように、通常選択される。それは膨張度イメージＤ(方法ステップ１２５)におけるこの長方形の４つの角がすべて同じ信頼度、または明るさ値を有するかどうかをテストすること(方法ステップ１３１)は、今、可能である。その場合、評価されたシンボルセンタが、ほぼ近隣のシンボルのセンタにあって、充分に正確であると考えることができる、と仮定することができる。４つの角のそれぞれにおいては、同じ信頼性値であるべきでなく、形成される長方形は、可能であるこの条件(方法ステップ１３２)を達成するために、右、上方、または下方に置き換えることができる。この場合、置き換えの範囲は、シンボルテンプレートの次元によって制限され、隣接したシンボルセルをスキップすることが可能ではないことを意味する。そのような長方形を置き換えることは、最初の評価が修正されることを可能にし、遠近法のひずみが、シンボルマトリクスにおけるシンボル行は、座標軸に平行であるという上記仮定は、満たされないことを意味する。
【０１８５】
この発明によるこの方法は、評価のローカルな周囲において抽出されたセンタ用の単純なピクセル探査より強健である。このことは、ノイズの多いセンタが近隣としてセットされるのを防ぎ、恐らく２個のシンボルセル間の境界線の近くにある。そのような近隣の印付けは、さらなる探査の間に、シンボルマトリクスの上部、または下部行に達するリスクを増加させ、これが、ワードマトリクスの論理的な行の間の正しくない関連性に帰着することを意味する。このように、要求された条件をまた達成することができない場合には、以前の評価は改善することができない場合がある。
【０１８６】
方法ステップ１２９〜１３２は、オプションであり、より強健な探査の目的のために非常にノイズの多いセンタイメージの場合に、適用することができる。
【０１８７】
新しいセンタの座標は、図２４に示されて(図３１に示される方法ステップ１５７)、更新され(方法ステップ１４２)、ワードマトリクスの位置ポインタは、増加され、さらに、ワードおよび信頼性値は、ワードマトリクス(図２４に示される方法ステップ１４３、図３１に示される方法ステップ１５８)書かれている。
【０１８８】
したがって、ピクセル座標が、イメージ(方法ステップ１５９)の外部側でない限り、その行は(先ず初めに、例において)、右に配置される。ピクセル座標が、イメージの外部側に位置していると、すぐに、センタポインタは、この行の出発点にリセットされる(方法ステップ１６０)。次に、この行は同一原理に基づいて、左に、今、配置される(方法ステップ１６１〜１６４)。最後に、第１列は、完全に探査され、さらに、ワードマトリクスにおけるこの論理的な行の中の各シンボル、またはデータセルのための値は、利用可能である。
【０１８９】
それは、上方、または下方行にスキップすることが今必要であり、その後、既に記述されたように、それは同様に読取られる。この場合、同期を失うリスクを最小化するために、最も高い信頼度(方法ステップ１６５)を備えた現在行のそのシンボルセンタは、その位置ポインタを増加することによって新しい論理的な行を入力する。小さな外乱（disturbance）だけがそのようなシンボルの周囲にで生じること、および、センタ情報のない、または、非常にノイズの多いセンタ情報を備えた損傷された区域に遭遇しないであろうことが期待されている。このように、シンボルマトリクスの密着性のある行は，すべて探査され、さらには、最大の信頼度をもってシンボルの下方に(方法ステップ１６８)位置される行はすべて、現在のピクセル位置がイメージから得られるまで、各場合にこのシンボルの上方に(方法ステップ１６７)配置されているものを後に続けて、例えば先ず初めに処理される。
【０１９０】
強健に行を同期させる目的で、および隣接の評価の目的で、センタの第２の独立した評価は、同じ論理的な行における先行するシンボルからだけでなく、さらに、現在行の上に、またはその現在行の下に(図２４に示される方法ステップ１４３および１４２)論理的に位置していた、完全に探査されたシンボル位置から、さらに近隣のシンボルの位置を推論することにより起こることができる。理想的には、両方の評価は、同じ結果を生成する。そうでなければ、結果のうちの１つを選択している必要がある(方法ステップ１４１)。２つの試みのうちの１つがうまくいかない場合、方法ステップ１３１および１３８用の需要が満たされるように、生成された長方形(方法ステップ１２９あるいは１３６)は、位置する必要があり(方法ステップ１３２および１３９)、それによって、角は、すべてシンボル内に位置している必要がある。その場合、そのセンタピクセルは、その条件の下で見つかったか、または、この条件を満たすかを選択されている(方法ステップ１３１および１３８)。有効なセンタの評価用に適用することができるさらなる基準は、見つかった２つのセンタピクセルのうちの１つが、行または列のための予期された勾配線により接近しているということである。この点に関して、例えば、探査の間に、それぞれの印付けられたセンタピクセル(方法ステップ１４２)のために、その既に横断方向のさ近隣のシンボルに関連のあるこの点の勾配は、記憶することができる。
【０１９１】
方法ステップ１４１において、平均は、その後、数多くの２つ、または３つの以前の勾配値から形成することができる。このことは、行と列の方向に行うことができる。方法１４２において、２行の勾配線に最も接近しているそのセンタピクセルは、その後、印付けられる。方法ステップ１４１において、現在の論理的シンボル行の以前の探査の結果は、また、この発明にしたがって、続いて確認することができる。このことは、例えば、方法ステップ１３１の要求を満たすセンタピクセルが、カラム方角において見つかる場合(方法ステップ１２９〜１３３)、しかし、それが２つの増加を表わす現在印付けられたシンボルセンタからのそのような距離にあるセンタピクセルは、行方向で見つかる(方法ステップ１３４〜１４０)ので、２つのセンタは、センタノイズのために同一論理シンボルセル内に印付けされたことは、可能である。したがって、現在行の最後の印付けは、再び尊重し（revered）、修正することができる。適切なように、ワードマトリクスにおいて既になされていた(図３１に示される方法ステップ１５８および１６３)エントリは、その後、同様に修正される。
【０１９２】
イメージ詳細が、今、完全に調査されたときは(図１に示される方法ステップ１６９)、ワードマトリクスは、そのワードおよびそのそれぞれの信頼度の空間的分布に関する情報を含んで、出力することができる。
【０１９３】
このように生成されたワードマトリクスは、恐らく、シンボルマトリクスの中にあるシンボルが実際にない論理的な位置で値を有している。このことは、同期を維持するためにセンタピクセルが、この発明にしたがって、ある程度まで強要されるという事実から生じる。これらは続いてろ過される必要があるかもしれない。この目的のために、ワードマトリクスは、列ごとに、行ごとに、配置され、さらに各行および列については、また、各行およびカラムについては、そのセンタが、探査の間に強要されたシンボルセルから読取られた、ワードプレゼントの数が、数えられる。このことは、センタが、センタイメージの中になかったことを意味する。確立された数が、しきい値、例えば、行、または列における論理シンボルの総数の６０パーセントの上にある場合、改造の間に、誤報を回避するためには読取られないようにこの行、または列は、ワードマトリクスから完全に取り除くことができるか、または、印付けをすることができる。改造された行か、または列が見当たらないときでさえ、情報を得ることが頻繁に可能であることを、この発明にしたがって組み込んだ余分が意味するので、ほとんど正しくないことの高い可能性を有する改造が、回避されるべきである。
【０１９４】
図３８は、特にハイレベルのセンタノイズがあるところに使用することができるありそうなシンボルセンタを探査するための代りの方法について記述する。センタイメージにおける各センタピクセルについては、この方法は、その４つの近隣、すなわち、センタピクセルを備えたデータセル用の、右および左への、およびまたトップおよびボトムで、または、北、南、西、東で、データセルを探査する。これらの４-近隣は、その後、区域を形成するか、または、その後、シンボルマトリクスおよびその対応するワードマトリクスを示す、複数の密着性のある区域を形成するために併合される。
【０１９５】
センタイメージ(図２４に示される方法ステップ１２６)が生成されたときに、そこに抽出されたセンタは、シンボルセンタとして捕捉され(図３８に示される方法ステップ２０２)、信頼性を増すことによって選び出される(方法ステップ２０３)。センタに対応する信頼性値は、絶対値イメージＫ２から得られる(図２４に示される方法ステップ１２４)。クイックソート方法においては、例えば、これはリストの頭からのリスト要素を前方へ繰り返すことによって行うことができる。
【０１９６】
探索の目的のために、マトリクスに近似するメモリは、センタイメージからの同一次元を使用して創成される。要素として、メモリは、前記シンボルが、４つの近隣、およびさらに４つのシンボルであって、その近隣は、シンボルポインタとしてのセンタそれ自身であるもの、を格納するために、使用することができるように、シンボルを表わすデータ構造を収容する。データ構造のさらなる特性は、シンボルのセンタピクセルのピクセル座標である、相関イメージからの関連するワードおよび信頼性値(図２４に示される方法ステップ１２３)、センタが強要された（forced）か、または抽出されたかどうか示す値、最初の評価からのセンタにおける偏差、マトリクスの東−西、および北−南方向の勾配情報であって、近隣に由来するもの、そして、このシンボルが有効であるかどうかを示す値、すなわち、すべての近隣ポインタは、使用中であり、「東へのシンボルに行き、そこから西へ行き、出口シンボルに到着する」のようなすべての関係は、真実であり、そしてこのシンボルが既に訪れられており、かつワードマトリクスに含まれていることを示す値である。
【０１９７】
データ構造の実例は、センタイメージにしたがって、あらかじめ初期化され、後のステップで更新される。シンボルマトリクス内のシンボルセルが、格子の形で配置されるので、内部のシンボルは、東、南、西および北における直接の近隣を有する。４つの近隣の座標は、それぞれ評価される(図３８に示される方法ステップ２０５)。この評価の間に、適切なように、現在のシンボル、または現在データセルのセンタ座標は、増加し、そのようなローカルの近隣におけるシンボルの配置の格子状の構造は、遠近法のひずみの場合にさえ、存在すると仮定される。センタイメージが登録されているか、または、遠近法のひずみ除去にさらされた場合、その増大は、軸並列方法で達成される。代りに、図３７に示される方法ステップ１８５および１８２からの回転パラメータを使用することができる。その増加は、同様にシンボルテンプレートの次元に由来する。センタが、推定位置で見つかっている場合(図３８に示される方法ステップ２０６)、現在のシンボル用の関連する近隣のシンボルポインタは、このまさにセンタにセットされる。近隣は、それ自身、参照された形式で現在のシンボルを受けいれる(方法ステップ２０９)が、しかし、その参照が既に使用されていない場合のみである。これらの割り当ては、その後、すべての近隣の方向(方法ステップ２１０)、およびすべてのありそうなセンタ(方法ステップ２１１)のために作られる。
【０１９８】
方法ステップ２０９の参照が、現在のシンボルを必ずしも指さないので、たとえ、現在のシンボルが、反対に、常に、この近隣を参照するとしても(方法ステップ２０７)近隣が既に印付けされているかどうかを判断するテストは(方法ステップ２０８)、近隣関係内の不明確さ（anbiguity）を生じさせるかもしれない。
【０１９９】
この接続において、高い信頼性を備えたセンタが、実際のシンボルセンタに非常に接近して位置していることが考えられるので、以前の選出は、信頼性を減少させることによって影響された。また、近隣のセルの座標は、低レベルの信頼性を有するセンタからよりも、高レベルの信頼性を有するそのようなセンタから、確実に評価することができると仮定される。
【０２００】
不明確さが、恐らく低レベルの信頼性を備えたシンボルセンタによって引き起こされたので、これらは、続いてろ過することができる(方法ステップ２１２)。シンボルマトリクス内のセンタノイズによって厳しく影響を受けるデータセルが、低い信頼性値のみを有すると仮定することができるので、これらの正しくないセンタは、確実に識別することができ、シンボルセルの同期における誤差を引き起こさない。したがって、シンボルコードを有する適切な区域内のセンタノイズは、除去される。しかしながら、コード区域の外部側のさらなるセンタノイズは、完全にはろ過することができない。
【０２０１】
方法ステップ２０６における評価のローカルの周囲におけるセンタの探索は、３つのステップに分割される。先ず初めに、正確に、推定位置は、センタがあるか検査される。その時点にセンタがない場合、評価の１ピクセル隣接が探索され、その結果、評価における量子化誤差がカバーされる。センタがそこもない場合、その評価は、最大の信頼性をもって、そのセンタを求めてシンボルテンプレートに対応する長方形内に探索するセンタとして使用され(方法ステップ１８５あるいは１８２)、それは、その後、選択される。
【０２０２】
方法ステップ２１２において、近隣不明確さがないシンボルの印付けの間に、勾配パラメータは、有効シンボルのために更新することができる。その後、実際のシンボルセンタに関連することができる高い可能性を有するこれらのシンボルだけが、リストに現われる。選出は、保持され、さらに、また、最初の有効シンボルから始めて、最初の密着性のある区域が配置され、それに一致する論理ワードマトリクスの部分が、生成される(方法ステップ２１３)。生じる小区域は、方法ステップ２０７において、第一に近隣割り当ての結果であり、それは、通常、近隣ポインタだけを追跡する必要が今あることを意味する(方法ステップ２２５によって続いた方法ステップ２１９、または２２０)。
【０２０３】
最初に、ワードマトリクスは、初期化され、さらに、ポインタは、現在の論理素子にセットされる(方法ステップ２１４)。
【０２０４】
ワードマトリクスにおける第１の要素の位置は、シンボルテンプレート(方法ステップ１８５あるいは１８２、図３７に示された)の次元を考慮する、最初のセンタ(方法ステップ２１３)のピクセル座標の量子化によってセットすることができる。ワードおよび信頼性値は、現在のシンボル実例からワードマトリクスの現在位置にコピーされる(図３８に示される方法ステップ２１５)。訪れられる(方法ステップ２１６)ように、シンボル実例は、印付けされる。その後、東方の隣人からのシンボルポインタは、これが任意のセレクションで、第１に(方法ステップ２１７)追跡される。方法ステップ２２０で、現在のシンボル実例の東方の隣はアドレスされ、次に、現在のシンボル(方法ステップ２２５)としてそれ自体セットされる。論理ワードマトリクスの位置ポインタは移動方向(方法ステップ２２６)にしたがって１つの増加によって増加される。ワードおよび信頼性値は、現在のシンボル実例からワードマトリクス(方法ステップ２２７)の現在位置にコピーされる。現在のシンボルは、その後、訪れられる（visit）ように、印付けされる(方法ステップ２２８)。現在のシンボルは、さらに東方に近隣を有する場合、またはセンタイメージの終了が到達していない場合、反復は、東方の方向において継続される(方法ステップ２２９)。イメージの終了が到達している場合、その方向は、この論理的な行における反復が、反対の西方への方向において始められたシンボルから反転され、また、探索が実行される(方法ステップ２２９)。イメージの終了が、この場合に、また到達している場合、論理的な行はワードマトリクスに完全に含まれている。次の南方への行は、今配置される(方法ステップ２３０)。この目的のために、現在行におけるいかなるシンボルも印付けられ、それは有効な南方への近隣を有し、さらにこのポインタが、続く(方法ステップ２３１)。有効な南方への近隣とのシンボルが、見つかっていない場合、南への方向におけるセンタは、シンボルテンプレートによって規定された増加を使用して、最も高い信頼性を有する現在の行におけるそのシンボルから規定される。(有効でない)センタがある場合、正確に、その場所、または量子化誤差によって引き起こされた直接のローカルの周囲で、前記センタは、有効なセンタに上げられ、さもなければ、センタは、この位置で強要される。
【０２０５】
この位置に相応して、シンボル実例のメモリマトリクスにおいてそこに位置していた実例は、初期化されるか、または更新される。後のシンボルの条件に続いて(方法ステップ２３１)、ワードマトリクスの位置ポインタは、したがって増加され(方法ステップ２３２)、ワードおよび信頼性値は、ワードマトリクス内にコピーされ(方法ステップ２１５)、さらに、訪れられるように、現在のシンボルが印付けられる(方法ステップ２１６)。
【０２０６】
この行も、また、今、繰り返される。さらに、イメージにおいてさらなる行がそれ以上ないまで、南方への行が繰り返される(方法ステップ２３０)。次いで、それぞれ、まだ繰り返されていない、より北方の行は、南への行と同じパターンによって配置される(方法ステップ２３３)。このように、論理ワードマトリクスの最初の密着性のある部分は探査された。方法ステップ２３６において、検査は、まだ訪れられていないか、または探査されていない有効シンボルが、さらにあるかどうかを判断するために実行される。
【０２０７】
シンボルコードが、複数の相互に独立した表面領域内に分割された方法にある場合、これらは、ワードマトリクスのさらなる密着性のある部分のスタートを示すことができた。
【０２０８】
したがって、さらなる小区域も、また、同じスキームに基づいてワードマトリクスに入力され、その保証は、ワードマトリクスにおける論理的な位置が、２度以上取り組まれないことを提供する。
【０２０９】
シンボルコードの小区域がすべて調査されたとき(方法ステップ２３６)、生じるワードマトリクスは、信頼性値をもって出力される(方法ステップ２３９)。密着性のある表面領域の反復の間に、ギャップは残るかもしれないが、それは、近隣のシンボルに単にポインタを追跡することによる小区域の探査が充分ではないことを意味し、したがって、すべてのシンボルが有効な近隣を有する訳ではない。そのようなギャップは、シンボルコードに対するの領域の損傷、または内部のセンタノイズのまさにハイレベルの場合に、発生するかもしれない。それらは、近隣の不明確さが発生したことによって引き起こされ、または、近隣は存在しない。この場合、コード区域の外部側の近隣が存在しないので、ギャップは、、また、シンボルマトリクスの境界で発生し、それは、欄外のシンボルが有効なものとして印付けられるのを防ぐ。ギャップが発生するとき、近隣のセンタの位置は、評価される(方法ステップ２２１)。この評価は、隣接した行が入力されるように、現在のシンボルの近隣ポインタを追跡することによって実行され、それから、停止は、新しい行において評価されるシンボルの上方に、またはそのシンボルの下方においてなされる。その場所のシンボルセンタの位置は、評価の目的のために現在のシンボルセンタの位置と共に使用される。狭い探索区域を形成するために、それらの以前の評価に関連のある２つの既知のシンボルセンタにおける分散を使用することができる。この情報は、各シンボル実例に格納される。
【０２１０】
(有効でない)センタが、これらのローカルの周囲(方法ステップ２２２)で見つけられる場合、それは有効なセンタに上げられ、さらに、そのシンボル実例は再初期化される。
【０２１１】
このシンボル実例は、その後、活性化される(方法ステップ２２５)。センタが、その場所で見つけられていない場合、そのようなセンタは推定位置(方法ステップ２２４)で強要される。その場所でのシンボル実例は、初期化され、有効なものとして、印つけられる。シンボル近隣は、可能な限り、周囲における既知の近隣に由来し、セットされ、または、反復ステップで直接その上に更新される。新しいシンボル実例も、また、近隣の実例から参照される。位置の評価は、安全に比較的大きなギャップを埋めるために、近隣の各有効シンボル用に利用可能である勾配情報をもって、改善されるか、または確認される場合がある。このように得られたシンボル実例は、その後、活発なシンボルとして更新される(方法ステップ２２５)。
【０２１２】
この「区域融合」方法は、以前に記述された「区域育成」と共に、信頼性の点から、比較可能であるが、多くの職場外者がある場合、より短い実行時間がある。実行時間と信頼性がこの場合２つの対照をなす要求であるので、以前に記述された特徴の変化はすべて方法において組み合わせて実行することができる。この発明は、実現された方法のどれが特定の実例において使用されるか、また、この方法がどのように恐らく特別のパラメータの選択によりカスタマイズされるかに関する適応的意思決定を含むように意図される。この決定の目標は信頼性が縮小されないという条件で実行時間を縮小することである。ありそうなセンタの信頼性値は、決定のために考慮に入れられる。この点では、一般に高い信頼性が，センタノイズがほとんどない表れであるので、しきい値は形成することができる。さらに、例えば、すべての信頼性値用のメジアンを計算することは可能である。１６回１６ピクセルのシンボルサイズで、より少ないセンタノイズもまた期待される場合があり、より、６回６ピクセルの横方向側面の長さのシンボルサイズで、なぜ図３８におけるような複雑な方法、または、図２４におけるオプションの部分を適用することが、そのとき必要でないかである。単純な方法用のさらなる議論は、イメージ詳細のサイズに関してのありそうなセンタの小さな相対数である。
【０２１３】
低い期待値の、遠近法のひずみが、また、さらにより単純な方法を可能にすることができる。これらの考察を考慮すると、図２４に示される方法のオプショナル部分は省略することができ、または、図３８からの方法は、ハイレベルの信頼度を保証するために適用することができる。
【０２１４】
例として、適用のための異なる表面領域があるシンボルコードを備えた複数の物品(図５に示されるものに近似する)が、コンベヤーベルト上に動いている場合、その形に基づいてシンボルコードの各明示を識別する方法である必要がある。信頼性値を備えたワードマトリクスが生成された場合(図３１に示される方法ステップ１７０、図３７に示される方法ステップ１９３、図３８に示される方法ステップ２３９)、シンボルコードを読取るさらなる方法のコースは、現在利用可能なワードマトリクスが相当する、様々な種類の物品に適用されたシンボルコードのその実例に関して作られている結合を有している。
【０２１５】
ワードマトリクスは、また、データセルを有することができ、それは、相関イメージにおける中のローカルの最大、あるいはギャップを埋める目的で調査の間にセットされた強制的なセンタから生じる値を含んでいるシンボルに関係しているようには意図されない。それは、また、占有されているか、または占有されていないデータセルのために、シンボルコードの適用のための表面領域を直接見ることは、できないかもしれない。さらに、抽出されたワードマトリクスは、それらのテンプレート−符号化に続いて生成されるシンボルマトリクスに関する論理シンボルセルに固有の、定義していない変位を有することができる。
【０２１６】
しかしながら、実行されるデコーディングが特別のシンボルマトリクスに恐らく結び付けられるので、前記ワードマトリクスに読取りワードマトリクスのオリジナルのテンプレートを明示的に関連させることができることが必要であり、それはワードマトリクスの利用可能な形に関する補充情報が成功裡のデコーディングのための先行条件であることを意味する。各シンボルコードにおけるグラフィカルシンボルが、それらの不変の外観を維持し、シンボルコードのバージョンの識別のシンボルの具体化された特別のシーケンスはないので、表面領域ヒストグラムが生産される、個々の、詳細図の中で、および図１５における例として示されるように、外部の形あるいは内部の形(図７に示される方法ステップ６１)と、またはその適用のための表面領域には異なるシンボルコードの。
【０２１７】
この点に関しては、図１５において十字によって表わされるシンボルマトリクスの幾何学的な焦点は、先ず初めに、決定される(図７に示される方法ステップ６２)。焦点の位置は、この場合、カラム、およびグラフィカルシンボルの配置について記述する行と共に、シンボルマトリクスのための論理的な行および列番号の中で示される。
【０２１８】
センタとしての得られた焦点に基づいて、シンボルコード全体は等しいサイズの正方形表面領域要素に分割され、それは図１５に同様に示される。表面領域に複数のシンボルを割り当てることができるように、表面領域要素内にシンボルマトリクスの格子が選ばれる。
【０２１９】
万一、格子が正確に１つであっても、各ブロックは、それぞれ単一のシンボルしか有さず、したがって、シンボルマトリクスと等価である。この場合、しかしながら、より粗い格子は、強健にシンボルコードの形を特徴づけるために望まれる。表面領域要素が、少なくとも１つのシンボル、または複数のシンボルを有する場合、それは値１を割り当てられる。表面領域要素に含まれているシンボルがない場合、それは値０を割り当てられる。合成のヒストグラムは、データベース、またはスタティックメモリに格納される(図７に示される方法ステップ６４)。データベースは、物品(方法ステップ６５)、および表面領域ヒストグラムとそれぞれのシンボルコードとの間の関連性に適用されたすべてのシンボルコード用の表面領域ヒストグラムを有している。
【０２２０】
シンボルコードの未知のバージョンが、捕捉ステーション(方法ステップ６６)で探査されている場合、そのバージョンは、ワードマトリクスが解読（decode）される前に、その表面領域を適用に使用して決定されるように意図される。方法ステップ６７で、シンボル実例(方法ステップ６６)のマトリクスは、点(方法ステップ６８)を計算するために繰り返される。この場合、そのセンタが以前に強要されていないシンボルだけが考慮される。計算をさらに改善するために、そのセンタが正確に評価されなかったか、または探査の間に量子化誤差でのみ評価されたシンボルを除去することは、また可能である。
【０２２１】
代りに、シンボルテンプレートの次元のユニットによる取得イメージ区域の量子化は、もしイメージ詳細に遠近法のひずみの有意水準がなければ、イメージに予期されたシンボルセンタの数のための上限を定義するために使用することができる。信頼性に基づいて増加する順に選別されたシンボルセンタのリストから、その後、正確に、第１のシンボルセンタのこの数は考慮に入れられる。
【０２２２】
方法ステップ６３と同じ方法で、表面領域ヒストグラムは、今、方法ステップ６９で生成される。以前に確認された焦点がヒストグラムのセンタであり、ヒストグラムがそれ自身分解能の点から粗いので、捕捉イメージにおけるシンボルマトリクスが置き換えられるという事実、および、そのちょうど計算された焦点が、完全に除去されなかったが、それは、厳しく、特別のシンボルの選択を通じて縮小されるセンタノイズの結果として正確に計算されていないという事実を補うことは可能である。
【０２２３】
シンボルコードの境界での個々のシンボルが考慮に入れられていない場合、これはヒストグラムにおいて、恐らく混乱した値に補足的貢献をする。方法ステップ７０で、最も接近して来るか、大部分は現在利用可能なものに相当するその表面領域ヒストグラムは、今、作成されたデータベースにおいて求められる。利用可能なシンボルコードがすべてそれらの表面領域ヒストグラムをそこに格納したので(方法ステップ６０〜６５)、現在求められているものはそこに含まれているに違いない。ヒストグラム比較については、２つのそれぞれのヒストグラムが相互の上にそれらの焦点を置き、さらに、ヒストグラムおよび以前に確認された現在のヒストグラム(方法ステップ６９)中のすべての値を含んでいるデータセル間の違いが、より計算され、また、その絶対値が合計される。最低の誤差和を有するデータベースからのそのヒストグラムは、次のものとして選択されている(方法ステップ７０)。
【０２２４】
さらに、関連するシンボルコードについて記述する、シンボルコードを解読するために必要であるか、または有用な、さらに詳しい情報は、データベースから得ることができる(方法ステップ７１)。この補充情報は、デコーディング方法(方法ステップ７２)をパラメータ化し、次に、解読すること(方法ステップ７３)で試みるために使用される。ヒストグラム結合(ステップ７０)が、正しくなかった(ステップ７４)ので、この試みが失敗する場合、１つの、さらに、最も接近しているヒストグラムはデータベースから読取ることができる。シンボルコードが適用のためのそれらの表面領域の点から相互に似すぎているときは、その場合かもしれない。
【０２２５】
この発明によるそのデコーディング方法の終わりに、イメージ処理は、認識品質および認識信頼性の決定に対する信頼性値をさらに有するワードマトリクスを出力する。信頼性値は、各ワードのために単一のフィルタによって統計的に独立して生まれた。このワードマトリクスをデコードするさらなる方法は、効率的な誤差補正を可能にするために信頼性値を使用することができる。
【０２２６】
可能な１つの方法は、図４０に提案されている。第１に、ワードマトリクスは、２進法のデータストリーム(方法ステップ９０)からエンコードすることによって生産される。
【０２２７】
例経由で、生産されるワードマトリクスは、２進法のデータストリーム(方法ステップ９１)のための固定ワード長を各々エンコードするローカルに独立したワードブロックに分割される。誤差補正の目的で、そのようなワードブロックの追加のコピーは生じるワードマトリクス(方法ステップ９４)に挿入することができる(方法ステップ９３)。
【０２２８】
デコーディングの目的で、１つの、したがって、信頼性値を備えたエンコードされたワードマトリクスは、映像処理システム(方法ステップ９５)によって得られる。デコーディング用のアルゴリズムは、ワードマトリクス内の独立したコードブロックを識別する。デコーディングのために導入されたリダンダンシーに基づいて、しかしながら、これらのコードブロックのすべてが必要であるとは限らない。
【０２２９】
冗長符号ブロックは、今、確立している信頼性(方法ステップ９６)に基づいて降順中でソートすることができる。その結果、コードブロックが、デコードされる場合(方法ステップ９７)、高い認識信頼性を備えたものだけが、初めは考慮に入れられる。これらにあるそれらの認識品質手段以来、イメージ処理によって抽出され、誤差のないワードマトリクスにおける比較的大きな可能性、有効なコードブロックだけが、デコーディングにこのように使用される。不必要な試みが、誤ったコードブロックのデコードでなされないので、それはその実行時間を縮小する。したがって、エンコードされた２進法のデータストリーム(方法ステップ９９)の改造は、効率的に行なわれる。
【０２３０】
この発明および関連する方法によるシンボルコードの、非常に非常に詳しく示された上述の例、それを読取るための本質的な利点を明らかにする、シンボルコードおよびデコーディング方法における両方、通常の生産ラインのドメインにさえ直接の部分印付け方法(DPM)の要素に適用される情報を扱い可能にするのに非常に強健である。特定の適用例において、また、有利な特徴および機能の多重度が記述され、それは各々別々にシンボルに関して使用することができる、これらの他の特徴から分離された時でさえ、それらが記述される状態内の他の特徴から離れているやり方に含むこの発明によって、その後コード化する、それらはシンボルコードの読取りやすさおよび強健さに本質的な貢献をする。
【０２３１】
少数の、より特殊な適用例が下記に述べられる。
【０２３２】
この発明によるシンボルコードは、換算の変更で、およびその変更なしで翻訳の変換と共に、あるいは変換なしで曲がった反射面に適用することができる。図５では、金属表面がある円筒状物品には、シンボルコードが提供されている。それらはコンベヤーベルト上で位置していて、オーダーＡ、Ｂ、Ｃの中のステーションによって捕捉される。
【０２３３】
認識ステーションによって捕捉されたイメージ詳細は、位置Ａで点線の長方形で特徴づけられる。外形上同様の物品は区別の目的でシンボルコードで特徴づけられる。
【０２３４】
ステーションは生産を分離するフィルタをコントロールする。シンボルコードはそれ自身表面の筒状形状の結果、捕捉イメージに遠近法のひずみを含んでいる。コンベヤーベルトのために、回転の変化およびパラメータを換算することは生じない。それはそれらが固定することができることを意味する。しかしながら、恐らく、位置ＢおよびＣにおけるように、シンボルマトリクスの部分だけが目に見える。グラフィカルシンボルコードが、位置認識およびひずみ除去の特定のアンカーシンボルに依存しないので、シンボルコードは成功裡に抽出することができる。符号化と復号アルゴリズムによって提供される冗長の誤差補正のために、２進法のデータレコードも回復することができる。
【０２３５】
図６は、さらに次の適用例を示す。その場合、多くのシンボルコードが、回転翻訳の変換および異なる換算と共につや消し（matt）、または反射する、および湾曲外面に適用された。図６の頂上の部分は、捕捉イメージ用のビデオカメラの視点から見て物品を示す。図６の底部分は、同じ物品の側面図を示す。平面図中で適応されたビデオカメラを備えたステーションは、品質管理に使用される。検査するステーションおよび検査される組み立てられた部品が単一のスナップショットにおいて評価されるという要求のためのローカルの制限のために、ネジ継手の頭はシンボルコードで印付けするために選ばれた。ネジ継手の外側面領域への取付けは、前面であって、それはカメラが横に適応させられる場合にすべてのシンボルコードを同時に捕捉することができるとは限らないことを意味するところにある部分によって、遠近法によって秘密にされているこれらの物品のうちのいくつかに帰着する。
【０２３６】
ネジ継手の頭にシンボルコードを適用することは、小さな表面領域についての希望の情報を提供することができるためにコンパクトなシンボルコードを要求する。ネジ継手のうちのいくつかは頭に曲がった形を有しており、それは、シンボルコードにおける遠近法のひずみを引き起こす。頭は、みな金属の、いくらか光る、他のつや消し（matt）である。さらに、頭は異材質厚さを有しており、それはレーザで熱くなる場合、最良の可能な差異を達成することが可能ではないことを意味する。ネジ継手は、異なる高さ有しており、捕捉イメージにおけるシンボルコードは、異なる換算を有することを意味する。ねじるために、イメージにおけるシンボルコードは、それぞれ異なる回転パラメータがを有する。
【０２３７】
この場合、頭からのシンボルコードの各々は、相互と無関係にデコードされ、その端へシンボルコードのうちのほんの１つを含んでいるそれぞれのイメージ詳細が定義される。この発明、および前述のシンボルコードのための抽出方法に記述されたシンボルコードの特性(特に、使用される、標準化された相関)は、シンボルコードの各々が確実にデコードされることを可能にする。
【０２３８】
この発明は、イメージ処理プロセスでそれを抽出するためにグラフィカルシンボルコードおよび方法について記述している。２進法の符号化自体用の２つのグラフィカルシンボルは、補完的な明るさを有しており、または、明るさ分布と各々は単一ワード(すなわち、２進法の値)をコード化する。シンボルを安全に、確実に読取ることができるだけでなく、レーザを使用して焼き付けることによるＤＰＭ方法の部品上の通常に金属か、プラスチックのタイプの物品表面に適用することができるように、それらの内部の輪郭が最適化される。この場合、焼成工程の特定の特性は認識と区別に与えられた慣習的な燃えている（burning）誤差さえ与える、シンボルのための強健な、グラフィカルな形を達成するために分析された。さらに、この形の場合には、スタイラスを削除せずに、１つの動きでのベクトル指向の方法でシンボルをそれぞれ引くことができるので、適用回は最小化される。
【０２３９】
グレイスケール値標準化された相関で、この発明の一層の様相は、抽出方法の選択を有している、差異状況のローカルの変更を考慮するとして、異質のイルミネーションによって、およびまたは、表面物質のローカルの汚れ、ローカルの反射、または、材料厚さのにおける制限によって、引き起こされるかもしれない。
【０２４０】
グラフィカルシンボルの証拠として関係するローカルの最大限を捕らえるために、この発明の一層の様相は、信頼性値のグレイスケール値イメージへの膨張度フィルタの適用を含んでいる。その結果、固定のしきい値をセットする必要はない。また、最大限の確立は適応して相関イメージ中で地方のグレイスケール値周囲に一致する。
【０２４１】
この発明によれば、提案されたシンボルコードは、同期か、位置認識、および遠近法のひずみ除去の特定のシンボルのないシンボルコードであり、その結果、それは高密度を有しており、さらに、そのようなシンボルを抽出することができないときに、単一の損傷発生点がない。
【０２４２】
形態論のオペレータと比較したより複雑な相関の実行時間の作動における欠点は、両方のタイプのグラフィカルシンボルを見つけるために単一の濾過動作だけを要求するグラフィカルシンボルのむしろ補完的な明るさによるこの発明にしたがって最小化される。
【０２４３】
イメージ条件付けのためのステップの前処理は、完全に分配され、さらに、これは実行時間をさらに縮小する。各抽出されたグラフィカルシンボルに対する独立した信頼性値の導入で、このシンボルコードは、効率的に誤差補正用冗長情報を使用する目的で、この発明による復号アルゴリズムによって使用することができる特性がある。信頼性値は、この発明にしたがって、与えられたよい質、速いがそれほど強健でないアルゴリズムは、グラフィカルシンボルの調査のために適用することができるかどうかに関して、また、それらをワードマトリクスあるいは低い質に基づいて強健であるが時間を消費するアルゴリズムに転換することが適用されるかどうかに関して、適応性ある意思決定がなされることを可能にする。
【０２４４】
シンボルコードの適用のための表面領域、およびその内部コーディングは、自由に選ぶことができる。デコードは、その、抽出されたシンボルが、シンボルコードの前もって定義した可能な形のうちの１つに関係して後に、起こる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【国際調査報告】
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