DE3943680C2 - Visually readable labeling - Google Patents

Visually readable labeling

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DE3943680C2
DE3943680C2 DE3943680A DE3943680A DE3943680C2 DE 3943680 C2 DE3943680 C2 DE 3943680C2 DE 3943680 A DE3943680 A DE 3943680A DE 3943680 A DE3943680 A DE 3943680A DE 3943680 C2 DE3943680 C2 DE 3943680C2
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DE3943680A
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Donald Gordon Chandler
Eric Paul Batterman
Govind Shah
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United Parcel Service of America Inc
United Parcel Service Inc
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United Parcel Service of America Inc
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Description

Die Erfindung betrifft eine optisch lesbare Kennzeichnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2, d. h. eine Kennzeichnung, die auf einem Substrat angebracht wird, um innerhalb eines bestimmten zweidimensionalen Datenfeldes Informationen aufzunehmen und zu speichern, wobei das Datenfeld aus einer Anzahl von Polygonen besteht, die jeweils eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften aufweisen, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Kennzeichnung, eine Vorrichtung zum Erfassen und Dekodieren der Kennzeichnung und eine Verwendung der Kennzeichnung.The invention relates to an optically readable marking according to the preamble of claims 1 and 2, d. H. a label, which is attached to a substrate to within a certain two-dimensional data field to record and store information, where the data field consists of a number of polygons, each one of at least two different optical ones Have properties, and a method for producing them Labeling, a device for detecting and decoding the Labeling and use of the label.

Waren, Einzelteile, Briefe, Pakete, Behälter und sonstige Gegenstände, die zu versenden oder zu transportieren sind, sind wiederholt bezüglich der Herkunft, der Flugnummer, dem Bestimmungsort, dem Namen, dem Preis, der Teilenummer und zahlreicher anderer Informationen zu identifizieren. Eine andere Anwendung beinhaltet das Lesen von kodierten Informa­ tionen, die sich auf Etiketten oder Kennzeichnungen befin­ den, um automatisch Verkaufszahlen und den Bestand zu er­ fassen oder um elektronischen Registrierkassen zugeführt werden zu können. Weitere Anwendungen solcher kodierten Kennzeichnungen beinhalten das automatische Sortieren und Weiterleiten von Post, Paketen, Gepäck und dergleichen, und das Anbringen von Kennzeichnungen mit Herstellungsanweisun­ gen auf Rohmaterialien oder Einzelteilen für einen Herstel­ lungsvorgang. Die Kennzeichnungen für derartige Artikel sind herkömmlich mit einem Strichkode versehen, beispielsweise dem UPC-Strichkode. Es ist eine ganze Anzahl von verschie­ denen Strichkodesystemen bekannt.Goods, individual parts, letters, packages, containers and others Items to be shipped or transported are repeated regarding the origin, the flight number, the Destination, name, price, part number and identify a lot of other information. A another application involves reading coded informa tions that are on labels or markings to automatically generate sales and inventory grasp or fed to electronic cash registers to be able to. Other applications of such coded Labels include automatic sorting and Forwarding mail, parcels, luggage and the like, and attaching labels with manufacturing instructions on raw materials or individual parts for a manufac process. The labels for such items are  conventionally provided with a bar code, for example the UPC bar code. It is quite a number of different known to those bar code systems.

Die herkömmlichen Strichkodesysteme weisen jedoch eine zu geringe Datendichte auf, um den Anforderungen zum Speichern von immer mehr Informationen auf immer kleineren Etiketten oder Kennzeichnungen zu erfüllen. Eine Verringerung der Größe und des Abstandes der Streifen in den verschiedenen Strichkodesystemen ergibt keine Lösung des Problems; Systeme und optische Scanner mit ausreichender Auflösung zur Fest­ stellung von Streifen, die 75 µm oder weniger Abstand haben, und die geforderten geringen Toleranzen beim Druckvorgang sind einfach nicht wirtschaftlich. Um eine größere Datenmen­ ge aufzunehmen, müssen daher sehr große Etiketten verwendet werden, mit dem Ergebnis, daß diese Etiketten nicht mehr auf kleinere Gegenstände passen. Ein weiterer wesentlicher Fak­ tor sind die Kosten für das Etikettenmaterial, beispiels­ weise Papier. Das Papier für ein kleineres Etikett kostet weniger als das für ein großes Etikett; bei großen Mengen sind diese Kosten ein erheblicher Faktor.However, the conventional bar code systems assign one low data density to meet storage requirements of more and more information on ever smaller labels or markings. A decrease in Size and spacing of the stripes in different Bar code systems do not solve the problem; Systems and optical scanners with sufficient resolution for the festival the provision of strips 75 µm or less apart and the required small tolerances during the printing process are just not economical. To a larger data set very large labels must therefore be used with the result that these labels are no longer on smaller items fit. Another essential fact tor are the cost of the label material, for example wise paper. The paper for a smaller label costs less than that for a large label; with large quantities these costs are a significant factor.

Bekannte Alternativen zum Strichkode sind: Runde Formate mit radial angeordneten, keilförmigen Kodeelementen (US-PS 3 553 438) oder konzentrische schwarze und weiße Bit-kodier­ te Ringe (US-PS 3 971 917 und US-PS 3 916 160); Gitter aus Zeilen und Spalten von kodierten Quadraten oder Rechtecken (US-PS 4 286 146, GB-PS 12 16 539); mikroskopische Punkte, die in Zellen angeordnet sind, die ein reguläres Gitter bilden (US-PS 4 634 850); und dicht gepackte vielfarbige Datenfelder aus Punkten oder Elementen (US-PS 4 488 679). Einige dieser Bei­ spiele haben keine ausreichende Datendichte; etwa die ko­ dierten runden Muster oder die Gitter aus rechteckigen oder quadratischen Flächen. Die Gitter mit mikroskopischen Punkten oder mit vielfarbigen Elementen erfordern eine spezielle Ausrichtung und Beförderung, um gelesen werden zu können, wodurch ihre Verwendbarkeit entsprechend eingeschränkt ist.Known alternatives to the bar code are: Round formats with radially arranged, wedge-shaped code elements (US-PS 3 553 438) or concentric black and white bit coding te rings (U.S. Patent 3,971,917 and U.S. Patent 3,916,160); Grid off Rows and columns of coded squares or rectangles (U.S. Patent 4,286,146, British Patent 1,216,539); microscopic points in cells are arranged, which form a regular grid (US-PS 4,634,850); and densely packed multicolored data fields Dots or elements (U.S. Patent 4,488,679). Some of these games do not have sufficient data density; about the knockout dated round pattern or the grid of rectangular or square areas. The grids with microscopic points  or with multi-colored elements require a special one Orientation and promotion to be read which limits their usability accordingly.

Aufgrund der Größe und Geschwindigkeit moderner Beförde­ rungssysteme mit zum Beispiel Förderbändern von 90 bis 120 cm Breite und Bandgeschwindigkeiten von 2,5 m/sec oder mehr, die Gegenstände verschiedener Höhen transportieren, und dem Bedürfnis nach kleinen, billigen, kompakten Kennzeichnungen oder Etiketten mit einer Fläche von etwa 6,25 cm2 (einem Quadratzoll) werden große Anstrengungen auf dem Gebiet der Erfassung und dem Auslesen der kodierten Kennzeichnungen auf diesen sich schnell bewegenden Gegenständen unternommen. Das erfaßte oder identifizierte Abbild der Kennzeichnung muß richtig dekodiert werden, bevor der Gegenstand auf dem För­ derband die nächste Arbeitsposition erreicht, oft in Bruch­ teilen einer Sekunde. Es besteht daher das Bedürfnis nach einer einfachen, schnellen und billigen Einrichtung zum Si­ gnalisieren des Vorhandenseins einer kodierten Kennzeichnung im Blickfeld eines optischen Scanners, der so angebracht ist, daß er das gesamte Förderband abtasten kann. Gleichzei­ tig sollen die Daten mit hoher Dichte angeordnet sein.Because of the size and speed of modern conveyor systems with, for example, conveyor belts from 90 to 120 cm wide and belt speeds of 2.5 m / sec or more that transport objects of different heights, and the need for small, cheap, compact markings or labels with one Area of approximately 6.25 cm 2 (one square inch), great efforts are made in the field of capturing and reading out the coded labels on these fast moving objects. The captured or identified image of the label must be properly decoded before the item on the conveyor belt reaches the next working position, often in a split second. There is therefore a need for a simple, quick and inexpensive device for signaling the presence of a coded label in the field of view of an optical scanner which is mounted so that it can scan the entire conveyor belt. At the same time, the data should be arranged with high density.

Datenfelder mit Erfassungszielen sind bereits bekannt, zum Beispiel konzentrische geometrische Figuren mit Ringen, Quadraten, Dreiecken, Sechsecken und Variationen davon, wie in den US-PS 3 513 320 und 3 603 728 beschrieben. In den US-PS 3 693 154 und 3 801 775 ist die Anwendung von Sym­ bolen beschrieben, die als Identifikations- und Positions­ indikatoren konzentrische Kreise enthalten, wobei die Sym­ bole an den optisch abzutastenden Gegenständen befestigt sind. Diese bekannten Systeme beinhalten jedoch die Ver­ wendung zweier getrennter Symbole zur Bestimmung der Iden­ tifikation des Datenfeldes und dessen Position, wodurch die zur Feststellung der Symbole erforderliche logische Schal­ tung kompliziert wird und wodurch sich außerdem die Daten­ kapazität des zugehörigen Datenfeldes verringert. Bei dieser Verwendung zweier Symbole führt die Beschädigung eines Sym­ bols zu Schwierigkeiten in der Lokalisierung der Position des Datenfeldes und der damit verbundenen Fähigkeit zur Gewinnung von Informationen aus dem Datenfeld. Bei den letztgenannten Systemen werden an entgegengesetzten Enden von Datenspuren mit kodierten linearen Kennzeichnungen ge­ trennte Positions- und Orientierungs-Kennzeichen verwendet, mit der Folge, daß die Fähigkeit zur Aufnahme von Daten begrenzt ist.Data fields with acquisition targets are already known for Example concentric geometric figures with rings, Squares, triangles, hexagons and variations of how in U.S. Patent Nos. 3,513,320 and 3,603,728. In the U.S. Patents 3,693,154 and 3,801,775 use Sym bolen described as identification and position indicators contain concentric circles, the sym bole attached to the objects to be optically scanned are. However, these known systems include Ver Two separate symbols are used to determine the identities tification of the data field and its position, whereby the  logical scarf required to identify the symbols tion becomes complicated and what also affects the data capacity of the associated data field reduced. At this Using two symbols will damage a sym bols to difficulties in locating the position of the data field and the associated ability to Obtaining information from the data field. Both latter systems are at opposite ends of data tracks with coded linear markings used separate position and orientation indicators, with the consequence that the ability to record data is limited.

Die vorstehenden Systeme werden mit einem optischen Sensor abgetastet, der ein Bild-Ausgangssignal erzeugt, das den Änderungen in der Intensität des Lichts entspricht, das vom Datenfeld und den Positions- und Orientierungssymbolen reflektiert wird. Das Ausgangssignal solcher Systeme hat nach seiner Digitalisierung jeweils ein bestimmtes Bitmu­ ster, das mit vorgegebenen Bitfolgen verglichen wird. Diese Systeme haben jedoch den Nachteil, daß zwei getrennte Sym­ bole erforderlich sind, um zuerst die Abbildung zu erfassen und dann dessen Orientierung zu bestimmen. Auch können beim Vorgang des Vergleichens des digitalisierten Ausgangssigna­ les des optischen Sensors mit vorbestimmten Bitfolgen, die sowohl die Positions- als auch die Orientierungssymbole dar­ stellen, leicht Auslesefehler auftreten, da bei den bekann­ ten Kennzeichnungserfassungssystemen die Charakterisierung des Erfassungsziel-Signalpegels nicht flexibel ist.The above systems are using an optical sensor sampled, which produces an image output signal that the Changes in the intensity of light that corresponds to Data field and the position and orientation symbols is reflected. The output signal of such systems has a certain bitmu after its digitization ster, which is compared with predetermined bit sequences. This Systems have the disadvantage, however, that two separate sym bole are required to capture the image first and then determine its orientation. Also at Process of comparing the digitized output signal les of the optical sensor with predetermined bit sequences that represent both the position and orientation symbols make, read errors easily occur, since the known characterization detection systems of the acquisition target signal level is not flexible.

In der US-PS 3 553 438 ist eine kreisförmige Datenanordnung mit einem zentral angeordneten Erfassungsziel beschrieben, das eine Reihe von konzentrischen Kreisen aufweist. Das Er­ fassungsziel stellt eine Einrichtung zum Erfassen des kreis­ förmigen Etikettes durch den optischen Sensor und der Be­ stimmung seines geometrischen Mittelpunktes und damit des geometrischen Mittelpunktes der kreisförmigen Datenanordnung dar. Diese Bestimmung erfolgt durch eine Logikschaltung, die das Impulsmuster erkennt, das die Kreisform des Erfassungs­ zieles darstellt. Wie bei den Strichkodes hat jedoch das Datenfeld nur eine geringe Datenkapazität, und das System erfordert eine zweite Kreisabtastung. Die Verwendung einer linearen und kreisförmigen Abtastung bei einem solchen Sy­ stem mit begrenzter Datenkapazität würde sehr viel Aufwand zur Erzielung einer nur geringfügigen Erhöhung der Daten­ kapazität im Vergleich zu herkömmlichen Strichkodes be­ dingen.In U.S. Patent 3,553,438 there is a circular data arrangement described with a centrally arranged acquisition target, that has a series of concentric circles. The he The objective of the collection is a device for acquiring the circle  shaped label through the optical sensor and the Be mood of its geometric center and thus the geometric center of the circular data arrangement This determination is made by a logic circuit, the recognizes the pulse pattern that is the circular shape of the detection represents goal. As with the bar codes, however Data field only a small data capacity, and the system requires a second circular scan. The use of a linear and circular scanning in such a sy system with limited data capacity would take a lot of effort to achieve a slight increase in the data capacity compared to conventional bar codes things; matters.

Zur Erhöhung der Datenkapazität wurden Kodes mit dichtge­ packten mehrfarbigen Punkten entwickelt, wie sie in der US-PS 4 488 679 beschrieben sind. Systeme dieser Art erfor­ dern jedoch die Verwendung von in der Hand gehaltenen opti­ schen Scannern, was es vollständig unmöglich macht, sich schnell bewegende Datenfelder an einem Gegenstand auf einem schnellen Förderband aufzunehmen und zu dekodieren. Hoch­ dichte Kodesysteme mit mikroskopischen Datenpunkten, wie in der US-PS 4 634 850 beschrieben, erfordern besondere Trans­ porteinrichtungen, um sicherzustellen, daß sich das Daten­ feld genau in einer vorgegebenen Richtung bewegt, und sind bei beliebiger Ausrichtung, wie sie beim Transport von Ge­ genständen auf Förderbändern typisch sind, nicht anwendbar. Das kodierte Etikett muß dabei Spur um Spur gelesen werden, wozu ein linearer Scanner vorgesehen ist, der mit der Trans­ porteinrichtung verbunden ist. Die Position des Etiketts be­ züglich des Sensors muß dabei sehr genau eingehalten werden, um das Etikett richtig abzulesen. To increase the data capacity, codes with dense grabbed multicolored dots as they developed in the U.S. Patent 4,488,679. Systems of this type are required but the use of hand-held opti scanners, which makes it completely impossible to fast moving data fields on an object on a record and decode fast conveyor belt. High dense code systems with microscopic data points, as in U.S. Patent 4,634,850 require special trans port facilities to ensure that the data field exactly in a given direction, and are with any orientation, such as when transporting Ge objects on conveyor belts are typical, not applicable. The coded label must be read track by track, for which a linear scanner is provided, which with the Trans port device is connected. The position of the label with regard to the sensor, it must be observed very precisely, to read the label correctly.  

In Verbindung mit Strichkodes wurden auch bereits Mehrfarb- Systeme verwendet, um die optischen Probleme des Abtastens eng benachbarter Streifen zu überwinden. Ein Strichkode mit mehr als zwei optischen Eigenschaften zur Kodierung von Da­ ten in einem Datenfeld, beispielsweise durch die abwechseln­ de Verwendung von schwarzen, grauen und weißen Streifen, ist in der US-PS 4 443 694 beschrieben. Jedoch kann auch mit solchen Systemen die Datendichte nicht soweit angehoben wer­ den, daß sie den Erfordernissen entspricht.In connection with bar codes, multicolor Systems used to address the optical problems of scanning to overcome closely adjacent strips. A bar code with more than two optical properties for encoding Da alternate in a data field, for example by the en use of black, gray and white stripes in U.S. Patent 4,443,694. However, with such systems, the data density is not increased to such an extent that it meets the requirements.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kompakte, optische lesbare Kennzeichnung mit hoher Informationsdichte zu schaf­ fen, die leicht lesbar ist. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung dieser Kennzeichnung, eine Vorrichtung zum Erfassen und Dekodieren der Kennzeichnung und eine Verwendung zum Speichern und Wiedergewinnen von Daten angegeben werden.The object of the invention is therefore a compact, optical create legible labels with high information density fen that is easy to read. In addition, a method for producing this label, a Device for detecting and decoding the marking and a use for storing and retrieving data can be specified.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen 1, 2, 10, 11 und 12 angegeben.The solution to this problem is given in claims 1, 2, 10, 11 and 12.

Aufgrund der leichten Lesbarkeit können die Kennzeichnungen von einem optischen Sensor auch dann gelesen werden, wenn sie sich an einem Gegenstand befinden, der mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird, wobei die Orientierung und die Höhe des Gegenstandes keine Rolle spie­ len sollen.Due to the easy readability, the markings can be read by one optical sensor read even then if they are on an object, which is moved at high speed, the Orientation and the height of the object did not matter len should.

Die optisch lesbare Kennzeichnung kann mit einer Dekodier­ vorrichtung kombiniert werden, die die Kennzeichnung zuverlässig dekodiert, auch wenn die Kennzeichnung verkippt, gekrümmt, verzerrt, teilweise entfernt oder teilweise zerissen ist. The optically readable marking can be decoded device can be combined, the marking reliably decoded, even if the label is tilted, curved, distorted, partially removed or partially is torn.  

Das Gitter kann in der Ebene der Kennzeichnung zwei oder mehr Achsen mit gleichen oder ungleichen Winkelabständen aufweisen.The grid can be marked in the plane of two or more Have axes with the same or different angular distances.

Die Polygone auf der Kennzeichnung können vollständig, teil­ weise oder überhaupt nicht zusammenhängen. Die letzteren beiden Anordnungen ergeben eine Anzahl von Zwischenräumen zwischen benachbarten Polygonen. Diese Zwischenräume können die gleichen oder andere optische Eigenschaften wie die Po­ lygone haben. Es können zweidimensionale Anordnungen zusam­ menhängender Polygone mit fünf oder mehr Seiten für die Kennzeichnung verwendet werden. Auch können zweidimensionale Anordnungen regelmäßiger oder unregelmäßiger und teilweise oder nicht zusammenhängender Polygone mit drei oder mehr Seiten verwendet werden, wenn sie auf bestimmten Achsen eines solchen Feldes angeordnet werden.The polygons on the label can be complete, partial wise or not related at all. The latter both arrangements result in a number of spaces between neighboring polygons. These spaces can  the same or different optical properties as the buttocks have lygone. Two-dimensional arrangements can be put together hanging polygons with five or more sides for the Labeling can be used. Can also be two-dimensional Orders regular or irregular and partial or non-contiguous polygons with three or more Pages are used when on specific axes of such a field.

Zusätzlich kann die erfindungsgemäße Kennzeichnung ein Er­ fassungsziel aus einer Anzahl von konzentrischen Ringen auf­ weisen, das die Lokalisierung der Kennzeichnung erleichtert, insbesondere bei dynamischen Lesesystemen.In addition, the marking according to the invention can be an Er based on a number of concentric rings point, which facilitates the localization of the marking, especially with dynamic reading systems.

In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet das Daten­ feld ein im allgemeinen quadratisches Array von 6,25 cm2 Fläche mit zusammenhängenden Sechsecken, die Zeilen und Spalten bilden, und mit einem in der Mitte befindlichen Er­ fassungsziel mit einem geometrischen Mittelpunkt, der den geometrischen Mittelpunkt des Datenfeldes bestimmt. Das Er­ fassungsziel kann eine beliebige geometrische Form mit opti­ schen Eigenschaften haben, die ein leicht erkennbares Bild­ signal ergeben, wenn es mit einem optischen Sensor entlang einer linearen Abtastzeile abgetastet wird, die durch den Mittelpunkt des Erfassungszieles verläuft. Das Erfassungs­ ziel besteht vorzugsweise aus einer Anzahl von konzentri­ schen Ringen abwechselnder Reflektivität, die ein periodi­ sches Bildsignal ergeben, wenn sie geradlinig abgetastet werden. Durch Verwendung von Analogfiltern bei der Erfassung und Dekodierung des Datenfeldes wird das vom optischen Sen­ sor erzeugte Signal direkt mit einer vorgegebenen Frequenz verglichen, wodurch ein schnelles und genaues Überprüfen der Frequenzen und nachfolgendes Bestimmen des Ortes des Daten­ feldes am Substrat möglich ist. Das von dem optischen Sensor ausgegebene elektrische Analogsignal, das die kodierte In­ formation der Kennzeichnung enthält, wird dann digitalisiert und dekodiert. Die Verwendung eines Filterschrittes mit einem analogen Bandpaß erlaubt die Erfassung der Kennzeich­ nung, ohne daß es erforderlich ist, die kodierte Information der Kennzeichnung zu dekodieren. Durch Erfassen des Mittel­ punktes des Erfassungszieles kann ein Bezugspunkt auf dem Datenfeld bestimmt werden. Wenn der Mittelpunkt des Erfas­ sungszieles sich im Mittelpunkt der Kennzeichnung befindet, kann gleichzeitig eine Bestimmung des Mittelpunktes des Er­ fassungszieles und des Datenfeldes erfolgen.In a preferred embodiment, the data field includes a generally square array of 6.25 cm 2 area with contiguous hexagons forming rows and columns, and with a central detection target with a geometric center that is the geometric center of the data field certainly. The detection target can have any geometric shape with optical properties that give an easily recognizable image signal when it is scanned with an optical sensor along a linear scan line that passes through the center of the detection target. The detection target preferably consists of a number of concentric rings alternating reflectivity, which give a periodic image signal when they are scanned in a straight line. By using analog filters in the detection and decoding of the data field, the signal generated by the optical sensor is compared directly with a predetermined frequency, which enables a quick and accurate checking of the frequencies and subsequent determination of the location of the data field on the substrate. The electrical analog signal output by the optical sensor, which contains the coded information in the identification, is then digitized and decoded. The use of a filtering step with an analog bandpass allows the identification to be detected without the need to decode the encoded information of the identification. A reference point on the data field can be determined by acquiring the center of the acquisition target. If the center of the detection target is in the center of the marking, the center of the detection target and the data field can be determined at the same time.

Das optisch lesbare Datenarray der erfindungsgemäßen Kenn­ zeichnung kann bis zu mehrere hundert fehlergeschützte al­ phanumerische Zeichen auf einer Fläche von 6,25 cm2 enthal­ ten, wenn Sechsecke mit drei Reflektionseigenschaften, bei­ spielsweise den Farben Schwarz, Weiß und Grau, verwendet werden. Für einen Sensor mit einer gegebenen optischen Auf­ lösung erlaubt das erfindungsgemäße System eine wesentlich dichtere Packung der Informationen als bei einem Strichkode- System möglich wäre. Wenn beispielsweise ein hochauflösender optischer Sensor mit dem erfindungsgemäßen System verwendet wird, können hunderte von alphanumerischen Zeichen auf einer Fläche von 6,25 cm2 untergebracht werden. Andererseits kön­ nen auf der gleichen Fläche hundert Zeichen leicht mit einem relativ schlecht auflösenden Sensor erfaßt werden.The optically readable data array of the marking according to the invention can contain up to several hundred error-protected alphanumeric characters on an area of 6.25 cm 2 if hexagons with three reflection properties, for example the colors black, white and gray, are used. For a sensor with a given optical resolution, the system according to the invention allows the information to be packed much more densely than would be possible with a bar code system. If, for example, a high-resolution optical sensor is used with the system according to the invention, hundreds of alphanumeric characters can be accommodated on an area of 6.25 cm 2 . On the other hand, a hundred characters can easily be detected on the same area with a relatively poorly resolving sensor.

Erfindungsgemäß können optisch lesbare Kennzeichnungen durch Verwendung von zwei oder mehr kontrastierenden optischen Ei­ genschaften mit verschiedenen Datendichten hergestellt wer­ den. Eine größere Datendichte und das Vorsehen eines Erfas­ sungszieles erfordert jedoch eine Abtastvorrichtung mit kom­ plizierterem Aufbau und zusätzlich aufwendigere Dekodieral­ gorithmen zum Lesen der kodierten Informationen. According to the invention, optically readable markings can be made by Use two or more contrasting optical eggs properties with different data densities the. Greater data density and the provision of an acquisition solution target, however, requires a scanner with com more complicated structure and more complex decoding algorithms for reading the encoded information.  

Erfindungsgemäß erfolgt die Datenkodierung durch Einkodieren einer Anzahl von Bits aus einer binären Bitfolge in eine Gruppe von benachbarten Polygonen, wobei jedes Polygon eine von wenigstens zwei optischen Eigenschaften aufweist, obwohl die Kodierung alternativ auch Polygon für Polygon ausgeführt werden könnte. Die digitale Bitfolge kann auf der Basis von manuell eingegebenen Daten durch einen Computer erzeugt werden oder anderweitig in die binäre Bitfolge um­ gewandelt werden, und es kann auch eine vorher aufgezeich­ nete digitale Bitfolge verwendet werden. Die zu kodierenden Daten werden in einer bestimmte Folge bestimmten geometri­ schen Bereichen des Datenfeldes zugeordnet, um die Anzahl der Übergänge zwischen Polygonen mit verschiedenen opti­ schen Eigenschaften zu erhöhen.According to the invention, the data is encoded by encoding a number of bits from a binary bit sequence into one Group of neighboring polygons, each polygon has one of at least two optical properties, although the coding is alternatively polygon by polygon could be executed. The digital bit sequence can be on the Basis of manually entered data by a computer generated or otherwise in the binary bit sequence can be changed, and one can also be recorded beforehand nete digital bit sequence can be used. The ones to be encoded Data are geometri in a certain sequence areas of the data field assigned to the number the transitions between polygons with different opti properties.

Vorzugsweise werden die zu kodierenden Informationen in In­ formationen hoher und niedriger Priorität aufgeteilt, die getrennt in verschiedenen geometrischen Bereichen des Daten­ feldes eingezeichnet werden. Wahlweise können die Informa­ tionen hoher Priorität in den Flächen für die Informationen niedriger Priorität dupliziert werden, um die Wahrschein­ lichkeit für ein Verlorengehen der Informationen hoher Prio­ rität aufgrund von Abtastfehlern durch Schmutz, Risse, Fal­ ten und andere Schäden im Datenfeld zu verringern. Die In­ formationen hoher Priorität sind in einem zentralen Bereich des Datenfeldes, nahe dem vorzugsweise vorgesehenen Erfas­ sungsziel, eingeschrieben, um die Informationen vor Beschä­ digungen zu schützen, die eher in den Randbereichen des Datenfeldes auftreten. Im Datenfeld können unter Verwendung der großen Informationskapazität der erfindungsgemäßen Kennzeichnung Möglichkeiten für eine Fehlerkorrektur vorge­ sehen werden. The information to be encoded is preferably given in In high and low priority formations that separated in different geometric areas of the data field. The informa high priority areas in the information areas lower priority to be duplicated to make the probability Possibility of losing the high priority information due to scanning errors due to dirt, cracks, etc. and other damage in the data field. The In High priority formations are in a central area of the data field, close to the capture that is preferably provided target, enrolled to protect the information from to protect damage that is more in the peripheral areas of the Data field occur. In the data field you can use the large information capacity of the invention Labeling options for error correction pre will see.  

Zum Drucken der Kennzeichnung mit Polygonen verschiedener optischer Eigenschaften wird ein Raster genügender Dichte verwendet. Es können auch alternative Druckverfahren Anwen­ dung finden. Das Raster ist Bit-kodiert, so daß, wenn die Kennzeichnung gedruckt wird, die optischen Eigenschaften eines jeden Sechsecks vorgegeben sind. Es können Standard­ drucker zum Druck der Polygone mit den erforderlichen op­ tischen Eigenschaften verwendet werden.To print the label with polygons of different optical properties becomes a grid of sufficient density used. Alternative printing methods can also be used find. The grid is bit-coded, so when the Marking is printed, the optical properties of each hexagon are given. It can be standard printer for printing the polygons with the required op table properties are used.

Die in dem Datenfeld aus Polygonen, vorzugsweise Sechsecken, enthaltenen Daten werden vorzugsweise folgendermaßen aus­ gelesen: Die kodierten Kennzeichnungen durchlaufen ein vor­ gegebenes beleuchtetes Gebiet und werden dabei durch einen elektronisch betriebenen optischen Sensor oder einen in der Hand gehaltenen Scanner abgetastet. Der optische Scanner er­ zeugt ein Ausgangssignal, das ein elektrisches Analogsignal ist, das der Intensität der einzelnen reflektierenden Eigen­ schaften eines Bereiches der Kennzeichnung entspricht, wie es durch die Bildpunkte des optischen Sensors aufgezeichnet wird. Über einen Analogfilter wird das Analogsignal des op­ tischen Sensors zuerst mit einem vorbestimmten Frequenzwert verglichen, der dem eines bestimmten Erfassungszieles ent­ spricht, wenn dieses in dem Datenfeld vorgesehen ist. Wenn eine Übereinstimmung festgestellt worden ist, wird die Kenn­ zeichnung erfaßt und der Mittelpunkt des Erfassungszieles bestimmt, wodurch auch ein Bezugspunkt für das Datenfeld festgelegt wird. Gleichzeitig wird das Analogsignal konti­ nuierlich in einem Analog/Digital-Konverter digitalisiert und in einem Bildspeicher gespeichert. Die gespeicherten digitalen Daten, die die gesamte Kennzeichnung darstellen, stehen dann zur weiteren Verarbeitung und Dekodierung zur Verfügung. The polygons in the data field, preferably hexagons, Data contained are preferably as follows read: The coded labels go through a given illuminated area and are thereby marked by a electronically operated optical sensor or one in the Hand held scanner scanned. The optical scanner produces an output signal that is an electrical analog signal is that of the intensity of each reflective eigen area of the labeling corresponds to how it is recorded by the pixels of the optical sensor becomes. The analog signal of the op table sensor first with a predetermined frequency value compared, which ent that of a specific acquisition target speaks if this is provided in the data field. If a match has been found, the Kenn drawing captured and the center of the capture target determined, which also becomes a reference point for the data field is set. At the same time, the analog signal becomes continuous digitized in an analog / digital converter and stored in an image memory. The saved digital data representing the entire label are then available for further processing and decoding Available.  

Durch logische Schaltungen mit gespeicherten Programmen wer­ den die digitalen Daten in eine Abbildung der Schnittstellen der Sechsecke mit verschieden optischen Eigenschaften umge­ setzt. Vorzugsweise erfolgt dies durch Berechnen der Stan­ dardabweichung der Intensitäten, die durch den optischen Sensor an jedem Bildpunkt und einer vorbestimmten Gruppe von Bildpunkten um diesen aufgezeichnet wurden. Große Standard­ abweichungen entsprechen Übergangsbereichen an den Schnitt­ stellen kontrastierender Sechsecke.Through logic circuits with stored programs who the digital data into an image of the interfaces the hexagons with different optical properties puts. This is preferably done by calculating the stan dard deviation of the intensities by the optical Sensor at each pixel and a predetermined group of Pixels around this were recorded. Great standard deviations correspond to transition areas on the cut represent contrasting hexagons.

Die digitalen Daten werden dann weiter verarbeitet, unter anderem durch Filterprogramme zur Bestimmung der Orientie­ rung, der Richtung und der Abstände der Sechsecke. Die we­ sentlichen Verfahrensschritte dabei sind:The digital data is then further processed under through filter programs to determine the orientation tion, the direction and the distances of the hexagons. The we The essential process steps are:

1. Filtern der nichtlinearen transformierten Version der digitalisierten Abbildung
2. Bestimmung der Orientierung der Kennzeichnung, vorzugs­ weise durch Erfassen der drei Achsen der Abbildung und Feststellung, welche Achse zu zwei Seiten der Kenn­ zeichnung parallel ist
3. Suchen des Mittelpunktes eines jeden Sechseckes und Be­ stimmen des Grautones am Mittelpunkt;
4. Umwandeln der Grautöne in eine Bitfolge;
5. Wahlweise Ausführen einer Fehlerkorrektur; und
6. Wahlweise Umwandeln der Bitfolge in einen bestimmten Zeichensatz.
1. Filter the nonlinear transformed version of the digitized image
2. Determine the orientation of the label, preferably by capturing the three axes of the figure and determining which axis is parallel to two sides of the label
3. Finding the center of each hexagon and determining the gray tone at the center;
4. converting the gray tones into a bit string;
5. Optionally carry out an error correction; and
6. Optional conversion of the bit sequence into a specific character set.

Ausführungsbeispiele für optisch lesbare Kennzeichnungen, deren Anbringung an einem Gegenstand und deren Dekodierung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments for optically readable markings, their attachment to an object and their decoding are explained in more detail below with reference to the drawing. It demonstrate:  

Fig. 1 ein Erfassungsziel mit konzentrischen Ringen; Fig. 1 is a detection target with concentric rings;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer optisch lesbaren Kenn­ zeichnung mit nebeneinanderliegenden Sechsecken; Figure 2 shows a section of an optically readable identification drawing with adjacent hexagons.

Fig. 3 eine vollständige erste Ausführungsform einer op­ tisch lesbaren Kennzeichnung mit nebeneinanderlie­ genden Sechsecken mit drei verschiedenen optischen Eigenschaften und mit einem Erfassungsziel; Fig. 3 shows a complete first embodiment of an optically readable marking with adjacent hexagons with three different optical properties and with a detection target;

Fig. 4 eine Gruppe aus 3×3 Sechsecken, die als Grund-Ko­ diereinheit dient; Fig. 4 shows a group of 3 × 3 hexagons, which serves as a basic dier unit;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Gruppen für ein Datenfeld mit 33 Zeilen und 30 Spalten, die ein Gitter aus 11 Zeilen und 10 Spalten bilden; Figure 5 is a graphical representation of the groups for a 33-row, 30-column data field that form a grid of 11 rows and 10 columns;

Fig. 6 eine Vorrichtung für das Einstellen der Position eines optischen Sensors auf die Höhe von zu erfas­ senden Gegenständen; Figure 6 shows a device for adjusting the position of an optical sensor to the height of erfas to send objects.

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm für den Dekodiervorgang; Fig. 7 is a flowchart for the decoding process;

Fig. 8 ein Flußdiagramm für die Aufnahme des Erfassungs­ zieles; Fig. 8 is a flowchart for recording the acquisition target;

Fig. 9 ein Flußdiagramm für das Kodier- und Dekodierpro­ gramm und den Datenfluß darin; Figure 9 is a flow chart for the encoding and decoding program and data flow therein;

Fig. 10 ein Flußdiagramm für die Schritte bei der Verarbei­ tung der Abbildung; Fig. 10 is a flowchart for the steps in processing the image;

Fig. 11 eine Gruppe von zusammenhängenden regelmäßigen Sechsecken, deren Mittelpunkte auf einem regelmäßi­ gen hexagonalen Gitter liegen; 11 is a group of contiguous regular hexagons whose centers lie on a hexagonal grid PERIODIC gen.

Fig. 12 eine Gruppe von zusammenhängenden unregelmäßigen Sechsecken, deren Mittelpunkte auf einem unregelmä­ ßigen hexagonalen Gitter liegen; FIG. 12 is a group of contiguous irregular hexagons whose centers lie on a hexagonal grid lar irregular shapes;

Fig. 13 eine Gruppe von teilweise zusammenhängenden Poly­ gonen von im wesentlichen der Form von Sechsecken, deren Mittelpunkte auf einem hexagonalen Gitter liegen; FIG. 13 is a group of partially coherent poly Gonen of substantially the shape of hexagons whose centers lie on a hexagonal lattice;

Fig. 14 ein Gruppe von zusammenhängenden Polygonen von im wesentlichen der Form von Sechsecken, deren Mittel­ punkte auf einem hexagonalen Gitter liegen; FIG. 14 is a group of contiguous polygons are of substantially the shape of hexagons whose centers are on a hexagonal lattice;

Fig. 15 eine Kennzeichnung mit zusammenhängenden Polygonen von im wesentlichen der Form von Sechsecken, deren Mittelpunkte auf einem hexagonalen Gitter liegen, und mit einem Erfassungsziel; Figure 15 is a label having contiguous polygons substantially the shape of hexagons whose centers lie on a hexagonal grid, and with a detection target.

Fig. 16 eine Gruppe nicht zusammenhängender Quadrate, deren Mittelpunkte auf einem hexagonalen Gitter liegen; FIG. 16 is a group of non-contiguous squares whose centers lie on a hexagonal lattice;

Fig. 17 eine Gruppe nicht zusammenhängender Rechtecke mit Zwischenräumen, deren Mittelpunkte auf einem hexa­ gonalen Gitter liegen; FIG. 17 is a group of non-contiguous rectangles with gaps, whose centers lie on a hexa gonal mesh;

Fig. 18 eine Gruppe von nicht zusammenhängenden Fünfecken, deren Mittelpunkte auf einem hexagonalen Gitter liegen; FIG. 18 is a group whose centers lie of noncontiguous pentagons on a hexagonal lattice;

Fig. 19 eine Gruppe von zusammenhängenden Rechtecken, die versetzt angeordnet sind und deren Mittelpunkte auf einem hexagonalen Gitter liegen; und Figure 19 is a group of contiguous rectangles which adjoin each other and whose centers lie on a hexagonal grid. and

Fig. 20 eine Gruppe von teilweise zusammenhängenden Acht­ ecken, deren Mittelpunkte auf einem rechteckigen Gitter liegen. Fig. 20 shows a group of partially connected octagons, the centers of which lie on a rectangular grid.

Auf der Kennzeichnung sind mittels der kontrastierenden Far­ ben benachbarter Sechsecke oder Zellen Informationen enthal­ ten, die von einem elektrooptischen Sensor erfaßt werden können.On the label are by means of the contrasting color information from neighboring hexagons or cells th, which are detected by an electro-optical sensor can.

Es können auch andere Polygonzellen als Sechsecke verwendet werden, wenn die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf den Ecken eines hexagonalen oder anderen vorge­ gebenen Gitters liegen. In den Fig. 16 bis 18 werden die Ko­ diereinheiten solcher Polygonzellen durch eine geschlossene gestrichelte Linie dargestellt. Die Zellen sind immer in einem bestimmten Muster angeordnet. Es können die verschie­ densten Polygone verwendet werden, und Gitter verschieden­ ster Geometrie, wie hexagonale, rechteckige oder quadra­ tische Gitter, sind verwendbar. "Benachbarte" Polygonzellen können zusammenhängen, teilweise zusammenhängen oder über­ haupt nicht zusammenhängen.Polygon cells other than hexagons can also be used if the geometric centers of adjacent polygons lie on the corners of a hexagonal or other predetermined grid. In Figs. 16 to 18 are the co decode units such polygonal cells by a closed dashed line. The cells are always arranged in a certain pattern. A wide variety of polygons can be used, and grids of various geometries, such as hexagonal, rectangular or square grids, can be used. "Adjacent" polygon cells can be connected, partly connected or not connected at all.

"Zusammenhängend" sind Polygone, deren Begrenzungen sich entlang der gesamten Peripherie berühren, so daß sich keine Zwischenräume ergeben. "Teilweise zusammenhängende" Polygone sind so angeordnet, daß sich die Begrenzungen entlang der Peripherie stellenweise berühren und stellenweise nicht be­ rühren, wodurch eine Anzahl von Zwischenräumen zwischen den Polygonen entsteht. "Nicht zusammenhängend" sind Polygone, die entlang ihrer Begrenzungen überhaupt keinen Kontakt mit den umgebenden Polygonen haben."Connected" are polygons whose boundaries are different touch along the entire periphery so that none Spaces result. "Partially connected" polygons are arranged so that the boundaries along the Touch the periphery in places and not in places stir, creating a number of spaces between the Polygons are created. "Non-contiguous" are polygons who have no contact at all along their boundaries the surrounding polygons.

Die Polygonzellen und die Gitter, auf denen sich die Mittel­ punkte der Polygone befinden, können unregelmäßig sein, mit ungleich beabstandeten Achsen, oder regelmäßig, mit gleich beabstandeten Achsen. Die Gitterachsen können unabhängig von den Symmetrieachsen, wenn vorhanden, der Polygonzellen sein.The polygon cells and the grids on which the funds are located points of the polygons can be irregular with unevenly spaced axes, or regularly, with equal spaced axes. The grid axes can be independent of the axes of symmetry, if any, of the polygon cells.

Für die Kodierung von Informationen haben Sechsecke einige wesentliche Vorzüge, vor allem die folgenden:Hexagons have some for coding information essential advantages, especially the following:

  • 1. Für eine gegebene optische Auflösung können Sechsecke dichter gepackt werden als andere Polygone. Zum Beispiel sind bei einer gegebenen Auflösung die Ecken von Quadraten schwierig zu erkennen, so daß zum "Lesen" von Quadraten eine an sich unnötige optische Auflösung erforderlich ist. Kreise wären für die optische Auflösung ideal, der Zwischenraum zwischen benachbarten Kreisen wird jedoch verschwendet und kompliziert die Herstellung und den Druck der Kennzeichnung, da den Zwischenräumen eine eigene optische Eigenschaft zuzu­ ordnen ist. 1. For a given optical resolution, hexagons are packed more densely than other polygons. For example are the corners of squares for a given resolution difficult to recognize, so that for "reading" squares a in itself unnecessary optical resolution is required. Circles the gap would be ideal for the optical resolution between neighboring circles, however, is wasted and complicates the manufacture and printing of the labeling, because the gaps have their own optical properties order is.  
  • 2. Ein Gitter aus benachbarten Sechsecken hat drei Achsen. Bei einer Kennzeichnung mit quadratischer oder rechteckiger Form kann die Hauptachse der Sechsecke durch eine vorgege­ bene Beziehung zu einer Seite der Kennzeichnung leicht lo­ kalisiert werden. Diese Lokalisierung der Hauptachse eines Sechseckgitters erleichtert das Auslesen der kodierten Daten.2. A grid of neighboring hexagons has three axes. When labeling with square or rectangular The main axis of the hexagons can be predetermined by a shape bene relationship to one side of the label slightly lo be calibrated. This localization of the major axis of a Hexagonal grids make it easier to read the encoded Data.

Unter "Kennzeichnung" ist hier eine separate Einheit zu ver­ stehen, die mittels einer geeigneten haftenden Rückseite an einem Paket oder Produkt, der Außenseite eines Behälters oder an einem anderen Gegenstand angebracht werden kann und auf der optisch lesbare Informationen aufgedruckt sind.A separate unit is to be found here under "Identification" stand by means of a suitable adhesive back a package or product, the outside of a container or can be attached to another object and on which optically readable information is printed.

Mit "optisch lesbaren Datenfeld" oder kurz "Datenfeld" ist ein Muster von nebeneinanderliegenden Sechsecken oder Zellen mit zwei oder mehr optischen Eigenschaften gemeint, das dazu dient, in wiedergewinnbarer Form einen Datensatz mittels der jeweiligen optischen Eigenschaften und der gegenseitigen räumlichen Beziehung der Zellen darzustellen.With "optically readable data field" or "data field" for short a pattern of adjacent hexagons or cells with two or more optical properties, that is serves, in a recoverable form, a data set using the respective optical properties and the mutual to represent the spatial relationship of the cells.

Das Muster nebeneinanderliegender Sechsecke mit einer maxi­ malen Anzahl von Übergängen von Sechseck zu Sechseck zum optimalen Auslesen und für eine maximale Speicherdichte wird als "Bienenwabenmuster" bezeichnet.The pattern of adjacent hexagons with a maxi paint number of transitions from hexagon to hexagon to optimal readout and for a maximum storage density referred to as "honeycomb pattern".

Die kontrastierenden Reflexionseigenschaften der einzelnen Sechsecke oder Zellen der Datenfläche können auf die ver­ schiedenste Art erzeugt werden. Die Bezeichnung "Drucken" hat dabei die allgemeine Bedeutung des Aufbringens von Ma­ terial mit bestimmten optischen Eigenschaften auf einem Substrat oder des Änderns von optischen Eigenschaften, wie es zum Beispiel beim sogenannten "thermischen" Drucken der Fall ist. Der Term "Drucken" beinhaltet auch ein Unterlassen des Aufbringens eines Materiales mit einer bestimmten optischen Eigenschaft auf einem Bereich des Substrates, das selbst eine davon verschiedene optische Eigenschaft hat. Zum Ausbilden von schwarzen und weißen sechseckigen Zellen ist es beispielsweise nur erforderlich, die schwarzen Zellen zu drucken, wenn das Substrat weiß ist.The contrasting reflective properties of each Hexagons or cells of the data area can refer to the ver various types are generated. The term "print" has the general meaning of applying Ma material with certain optical properties on one Substrate or changing optical properties, such as it for example in the so-called "thermal" printing of the Case is. The term "printing" also includes an omission  the application of a material with a certain optical Property on an area of the substrate that itself has a different optical property. To the Forming black and white hexagonal cells For example, it only required the black cells print when the substrate is white.

Unter "optischen Eigenschaften" sind die Lichtabsorption, die Reflektion und/oder Brechungseigenschaften der Zellen zu verstehen. Wenn Zellen in schwarz (dichte schwarze Druckfar­ be) und grau (Halbtöne von Schwarz) gedruckt sind sowie weiß sind (kein Druck auf einem weißen Substrat), hat die Kenn­ zeichnung drei verschiedene optische Eigenschaften.Under "optical properties" are the light absorption, the reflection and / or refractive properties of the cells understand. If cells are black (dense black printing) be) and gray (halftones of black) are printed as well as white (no printing on a white substrate), the identifier has drawing three different optical properties.

Wie in der Fig. 1 gezeigt, sind unter einer "Anzahl von kon­ zentrischen Ringen" 10 zwei oder mehr konzentrische Ringe 12 zu verstehen, von denen einer durch eine Kreisfläche 15 ge­ bildet wird, die durch den kleinsten Radius "r" der Ringe festgelegt ist.As shown in Fig. 1, a "number of con centric rings" 10 are to be understood as two or more concentric rings 12, one of which is formed by a circular area 15 defined by the smallest radius "r" of the rings is.

Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer elektrooptisch abtastbaren Kennzeichnung gemäß der vorliegenden Ausfüh­ rungsform. Die Kennzeichnung enthält eine Anzahl von benach­ barten sechseckigen Zellen, die in einem Bienenwabenmuster angeordnet sind. Jedes der einzelnen Sechsecke ist durch das Bezugszeichen 20 bezeichnet und weist sechs gleiche Seiten 22 auf. Die Innenwinkel "a" der Sechsecke sind ebenfalls gleich groß und betragen jeweils 120 Grad. Die Sechsecke haben eine lange senkrechte Achse y-y und eine kürzere hori­ zontale Achse x-x. Fig. 2 shows a section of an electro-optically scannable marking according to the present embodiment. The label contains a number of adjacent hexagonal cells, which are arranged in a honeycomb pattern. Each of the individual hexagons is designated by the reference symbol 20 and has six identical sides 22 . The internal angles "a" of the hexagons are also of the same size and are each 120 degrees. The hexagons have a long vertical axis yy and a shorter horizontal axis xx.

Eine Kennzeichnung 30 (Fig. 3) mit Abmessungen von etwa 2,5 cm mal 2,5 cm (ein Zoll mal ein Zoll) enthält etwa 888 Sechsecke oder Zellen 20, wenn berücksichtigt wird, daß um den Mittelpunkt der Kennzeichnung ein Erfassungsziel 35 aus einer Anzahl von konzentrischen Ringen vorgesehen ist. Die nebeneinanderliegenden Sechsecke 20 bilden horizontale Zei­ len "R", die durch gedachte Linien 31 festgelegt werden, und senkrechte Spalten "C", die durch gedachte Linien 33 festge­ legt werden. In diesem Beispiel hat die Kennzeichnung insge­ samt 33 horizontale Zeilen "R" und 30 senkrechte Spalten "C". Jedes einzelne Sechseck hat einen "Durchmesser" von etwa 0,8 mm. Aufgrund der geometrischen Packung der Sechs­ ecke gibt es bei einer quadratischen Umgrenzung eines Bie­ nenwabenmusters mehr Zeilen "R" als Spalten "C".A tag 30 ( FIG. 3) measuring approximately 2.5 cm by 2.5 cm (one inch by one inch) contains approximately 888 hexagons or cells 20 if it is considered that a detection target 35 extends around the center of the label a number of concentric rings is provided. The adjacent hexagons 20 form horizontal lines "R", which are determined by imaginary lines 31 , and vertical columns "C", which are defined by imaginary lines 33 . In this example, the label has a total of 33 horizontal rows "R" and 30 vertical columns "C". Each individual hexagon has a "diameter" of approximately 0.8 mm. Due to the geometrical packing of the hexagons, there are more rows "R" than columns "C" in a square outline of a honeycomb pattern.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, sind die Sechsecke in ver­ setzten und überlappenden senkrechten Spalten mit abwech­ selnd senkrecht beabstandeten Sechsecken mit kollinearen y-y-Achsen angeordnet. Die y-y-Achsen beabstandeter Sechs­ ecke 20 fluchten mit den äußeren senkrechten Seiten 22 der dazwischenliegenden, verschobenen Sechsecke. Die y-y-Achsen der Sechsecke 20 verlaufen in der Darstellung der Fig. 3 parallel zu den beiden senkrechten Begrenzungen 32 und 34 der Kennzeichnung. Die horizontalen Zeilen "R" werden durch die x-x-Achsen am Mittelpunkt der Sechsecke 20 gemessen.As can be seen from FIG. 2, the hexagons are arranged in vertically offset and overlapping vertical columns with alternating vertically spaced hexagons with collinear yy axes. The yy axes of spaced hexagons 20 are aligned with the outer vertical sides 22 of the interposed, displaced hexagons. The yy axes of hexagons 20 are in the representation of FIG. 3 to the two vertical parallel boundaries 32 and 34 of the marking. The horizontal lines "R" are measured by the xx axes at the center of the hexagons 20 .

Die Sechsecke 20 werden durch einen Druckvorgang ausgebil­ det, bei dem die Sechsecke 20 in zwei oder mehr verschie­ denen optischen Eigenschaften, beispielsweise kontrastie­ renden Farben, gedruckt werden. Diese Farben können die Farben Weiß und Schwarz sein, so daß weiße Sechsecke oder Zellen 25 und schwarze Zellen 26 entstehen, wie es in der Fig. 2 gezeigt ist, und es kann als weitere Farbe auch Grau verwendet werden, so daß graue Zellen 27 entstehen, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist. Die Farbtöne Weiß, Schwarz und Grau wurden bei der vorliegenden Ausführungsform gewählt, da sie einen optimalen Kontrast ergeben, der die Identifikation durch einen elektrooptischen Sensor erleichtert. Der Grauton wird dabei so gewählt, daß seine optischen Eigenschaften etwa in der Mitte zwischen den optischen Eigenschaften der weißen und der schwarzen Farbe liegen.The hexagons 20 are ausgebil det by a printing operation, in which the hexagons 20 in two or more different optical properties such as contrasting colors are printed. These colors can be the colors white and black, so that white hexagons or cells 25 and black cells 26 are formed, as shown in FIG. 2, and gray can also be used as a further color, so that gray cells 27 are formed as shown in FIG. 3. The color tones white, black and gray were chosen in the present embodiment because they provide an optimal contrast, which facilitates identification by an electro-optical sensor. The gray tone is chosen so that its optical properties lie approximately in the middle between the optical properties of white and black color.

Die Kennzeichnung der Fig. 3 kann ein separates Etikett dar­ stellen, das eine Fläche von 6,25 cm2 (einem Quadratzoll) hat. Alternativ kann die Kennzeichnung, wenn ein akzeptabler Farbhintergrund (vorzugsweise weiß) vorliegt, auch direkt auf die Oberfläche eines Gegenstandes aufgedruckt sein. Wegen der Bedeutung eines definierten Hintergrundes für die optischen Eigenschaften der kontrastierenden Farben ist es jedoch oft vorteilhafter, ein separates Etikett zu benutzen, da dessen Hintergrundfarbe leichter zu kontrollieren ist.The label of FIG. 3 may represent a separate label that has an area of 6.25 cm 2 (one square inch). Alternatively, if there is an acceptable color background (preferably white), the marking can also be printed directly on the surface of an object. However, because of the importance of a defined background for the optical properties of the contrasting colors, it is often more advantageous to use a separate label because its background color is easier to control.

Die Ausrichtung der auf der Kennzeichnung aufgedruckten Sechsecke bezüglich der Seiten der Kennzeichnung ist für die spätere Bestimmung der Hauptachse der Kennzeichnung wichtig. Die Kennzeichnung wird so gedruckt, daß die y-y-Achsen der Sechsecke in der Darstellung der Fig. 3 parallel zu den senkrechten Seiten 32 und 34 der Kennzeichnung verlaufen.The alignment of the hexagons printed on the label with respect to the sides of the label is important for the later determination of the main axis of the label. The label is printed so that the yy-axes of the hexagons in the illustration in FIG. 3 run parallel to the vertical sides 32 and 34 of the label.

Für das "Lesen" der hexagonalen Anordnung ist es zur Deko­ dierung der Information wichtig, einen scharfen Farbkontrast zwischen benachbarten Sechsecken zu haben. Die Abtastvor­ richtung und die zur Dekodierung erforderliche Software kann um so einfacher sein, je weniger optische Eigenschaften zur Kodierung der Sechsecke verwendet werden. Weniger optische Eigenschaften verringern jedoch auch die Datendichte der Kennzeichnung. Als Kompromiß zwischen der Menge an kodierter Information, die auf der Kennzeichnung gespeichert werden kann, und des Aufwandes für das Abtasten mehrfarbiger Kenn­ zeichnungen hat sich die Verwendung von drei verschiedenen optischen Eigenschaften, insbesondere den Farben Schwarz, Grau und Weiß, als vorteilhaft herausgestellt.For "reading" the hexagonal arrangement it is for decoration important information, a sharp color contrast to have between neighboring hexagons. The scan direction and the software required for decoding the less optical properties are used, the easier it will be Coding of the hexagons can be used. Less optical However, properties also reduce the data density of the Labelling. As a compromise between the amount of encoded Information that is stored on the label can, and the effort for scanning multicolored Kenn The use of three different drawings optical properties, especially the colors black,  Gray and white, found to be advantageous.

Die grauen sechseckigen Zellen werden durch Bedrucken der Zellen mit schwarzer Druckfarbe in jedem fünften Bildpunkt des Rasters eines Punktmatrixdruckers erzeugt, und zwar unter Verwendung eines Halbton-Algorithmusses, wie es all­ gemein bekannt ist. Der Drucker druckt somit einen bestimm­ ten Anteil der Bildpunkte zur Festlegung eines gegebenen grauen Sechseckes, während beim Druck eines schwarzen Sechs­ eckes jeder Bildpunkt dieses Sechsecke ausgedruckt wird. Der verwendete Halbton-Algorithmus hat die Programmbe­ zeichnung "LABEL".The gray hexagonal cells are printed on the Cells with black ink in every fifth pixel of the grid of a dot matrix printer using a halftone algorithm as all is commonly known. The printer thus prints a specific one th percentage of the pixels to determine a given gray hexagon while printing a black hexagon every pixel of this hexagon is printed out. The halftone algorithm used has the program drawing "LABEL".

Die schwarzen sechseckigen Zellen können durch Drucken mit einer gewöhnlichen schwarzen Druckfarbe gebildet werden. Die Abtast-Analyse-Software für die Dekodierung der Kennzeich­ nung unterscheidet deutlich zwischen der Reflektivität von Schwarz, Grau und Weiß, so daß keine besonders genaue Fest­ legung der Farbe erforderlich ist. Wenn jedoch andere Farben verwendet werden, oder wenn verschiedene Schattierungen von Grau verwendet werden, um vier- oder fünffarbige Datenfelder zu erzeugen, muß der Kontrast der Druckfarben genauer kon­ trolliert werden, um meßbare Unterschiede in den optischen Eigenschaften der verschiedenen Farben sicherzustellen. Die Verwendung einer schwarzen Farbe ist jedoch die einfachste und leichteste Art der Erzeugung einer wabenförmigen Anord­ nung von sechseckigen Zellen mit drei verschiedenen opti­ schen Eigenschaften.The black hexagonal cells can be printed using an ordinary black ink. The Scan analysis software for decoding the license plate makes a clear distinction between the reflectivity of Black, gray and white, so that no particularly accurate feast laying of the color is necessary. However, if other colors are used, or if different shades of Gray used to be four or five color data fields to produce, the contrast of the printing inks must be more precise be trolled to measurable differences in the optical Ensure properties of different colors. The However, using a black color is the easiest and easiest way of creating a honeycomb arrangement of hexagonal cells with three different opti properties.

Aufgrund der quadratischen Form der Kennzeichnung und der Art der sechseckigen Zellen gibt es an den Rändern der Wa­ benstruktur unvollständige Sechsecke 56; wie aus der Fig. 3 hervorgeht, werden diese unvollständigen Sechsecke nicht dazu verwendet, irgendeine nützliche Information aufzuneh­ men.Due to the square shape of the marking and the nature of the hexagonal cells, there are incomplete hexagons 56 on the edges of the weave structure; 3 as seen from the Fig., these incomplete hexagons are not used to, are hereby requested any useful information.

Die vorliegende Ausführungsform der Kennzeichnung enthält auch ein Erfassungsziel. Das in der Fig. 3 dargestellte Erfassungsziel 35 besteht aus einer Anzahl von konzentri­ schen Ringen aus kontrastierenden Farben (als Schwarz und Weiß gezeigt). Die schwarzen Ringe sind mit den Bezugszei­ chen 42, 46 und 48 und die weißen Ringe mit den Bezugs­ zeichen 44, 50 und 52 bezeichnet. Das Erfassungsziel be­ findet sich vorzugsweise im geometrischen Mittelpunkt der Kennzeichnung, um die Wahrscheinlichkeit für eine Beschä­ digung oder Zerstörung zu verringern, wenn das Kennzeichen am Rand verkratzt, verschmutzt oder beschädigt wird. Auch ist die Größe des Bildspeichers, der zum Speichern der Daten vor der Identifikation des Erfassungszieles benötigt wird, am kleinsten, wenn sich das Erfassungsziel in der Mitte der Kennzeichnung befindet.The present embodiment of the label also includes an acquisition target. The detection target 35 shown in FIG. 3 consists of a number of concentric rings of contrasting colors (shown as black and white). The black rings are designated with the reference characters 42 , 46 and 48 and the white rings with the reference characters 44 , 50 and 52 . The detection target is preferably located in the geometric center of the marking in order to reduce the likelihood of damage or destruction if the plate is scratched, soiled or damaged at the edge. Also, the size of the image memory required to store the data before the detection target is identified is smallest when the detection target is in the middle of the label.

Die Anzahl konzentrischer Ringe für das Erfassungsziel ist beliebig, es hat sich jedoch herausgestellt, daß sechs kon­ zentrische Ringe ausreichend sind.The number of concentric rings for the acquisition target is any, but it has been found that six con centric rings are sufficient.

Zum Anpassen eines berechneten Musters an das, was erwartet wird, was die konzentrischen Ringe darstellen, wenn das Muster abgelesen wird, wird ein Muster-Korrelationsverfahren verwendet. Bei einem Zusammenpassen ist das Erfassungsziel lokalisiert, wie es im folgenden noch genauer erläutert wird. Der bei der vorliegenden Ausführungsform erzeugte und verwendete besondere Filter hat den Dateinamen "FIND.C". To fit a calculated pattern to what is expected becomes what the concentric rings represent if that Pattern is read using a pattern correlation method used. In the case of a match, the goal is the acquisition localized, as explained in more detail below becomes. The generated in the present embodiment and The special filter used has the file name "FIND.C".  

Das Erfassungsziel hat einen Gesamtdurchmesser, der kleiner ist als das Datenfeld, und umfaßt eine Fläche von bis zu 25%, vorzugsweise etwa 7%, der Fläche des Datenfeldes. Das Erfassungsziel sollte so klein wie möglich sein, da die da­ von belegte Fläche auf der Kennzeichnung keine Informationen enthalten kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat der äußere Ring 52 einen Außendurchmesser von etwa 7,45 mm. Bei der Kennzeichnung der Fig. 3 belegt das Erfassungsziel 35 somit etwa 7% der Fläche der Kennzeichnung 30 von 6,25 cm2. Damit ist die Menge an Informationen, die in dem Datenfeld enthalten sein kann, das das Erfassungsziel umgibt, nicht übermäßig eingeschränkt. Wie bei den unvollständigen Sechs­ ecken am äußeren Rand der Kennzeichnung 30 werden die un­ vollständigen Sechsecke 55 um die Begrenzung des Erfassungs­ zieles 35 nicht zum Zwecke der Kodierung von Informationen verwendet. Die Breite eines jeden Ringes ist vorzugsweise etwa gleich der Breite der Sechsecke (Länge der x-x-Achse in der Fig. 1), um die Auflösung zu erleichtern. Sechs Ringe sind ausreichend, damit eine Lokalisierung des Erfassungs­ zieles mit einer kleinstmöglichen Fläche und einem Minimum von möglichen falschen Auslesungen aufgrund "störender" Zeichen auf dem Kennzeichen oder anderer "störender" Zeichen außerhalb des Kennzeichens, wie zum Beispiel auf einem Förderband, möglich ist.The detection target has an overall diameter that is smaller than the data field and comprises an area of up to 25%, preferably about 7%, of the area of the data field. The detection target should be as small as possible, since the area occupied by it on the label cannot contain any information. In the present embodiment, the outer ring 52 has an outer diameter of approximately 7.45 mm. In the labeling of FIG. 3, the detection target 35 thus occupies about 7% of the area of the marking 30 of 6.25 cm 2. Thus, the amount of information that can be contained in the data field surrounding the acquisition target is not excessively limited. As with the incomplete hexagons on the outer edge of the marking 30 , the incomplete hexagons 55 around the limitation of the detection target 35 are not used for the purpose of encoding information. The width of each ring is preferably approximately equal to the width of the hexagons (length of the xx-axis in FIG. 1) in order to facilitate the resolution. Six rings are sufficient so that the detection target can be localized with the smallest possible area and a minimum of possible incorrect readings due to "disturbing" signs on the number plate or other "disturbing" signs outside the number plate, for example on a conveyor belt.

Das Erfassungsziel kann auch eine andere Form als die von konzentrischen Ringen haben. Beispielsweise können Quadrate, Spiralen oder Sechsecke dazu verwendet werden, Übergänge zwischen kontrastierenden konzentrischen Figuren zu erzeu­ gen, solange gerade Schnitte durch das Erfassungsziel regu­ läre, vorbestimmte und identifizierbare Farbübergänge erge­ ben, die geeignet sind, durch einen elektrooptischen Sensor erfaßt und mittels eines geeignetes Filters ausgemessen zu werden. Es ist anzumerken, daß eine Spirale zwar keine Auf­ einanderfolge von konzentrischen Ringen darstellt, daß je­ doch in Abhängigkeit von der Größe und dem Radius der Spira­ le eine gute Annäherung an die Form konzentrischer Ringe erreicht werden kann. Ein Erfassungsziel aus konzentrischen Ringen ist günstig, da das Signal, das bei einer Abtastung durch deren Mittelpunkt erzeugt wird, eine Frequenz hat, die immer gleich ist, unabhängig von der Richtung des Schnittes. Das macht die Identifizierung des Mittelpunktes einfacher, und es erlaubt eine Identifizierung der Lage des Erfassungs­ zieles mit einer eindimensionalen Durchsuchung des analogen oder digitalen Ausgangssignales des Scanners. Es kann jedoch alternativ oder nachfolgend auch eine zweidimensionale Durchsuchung zum Zwecke einer erhöhten Genauigkeit erfolgen, wenn ein digitales Signal analysiert wird.The acquisition target can also have a different form than that of have concentric rings. For example, squares, Spirals or hexagons are used to make transitions between contrasting concentric figures as long as cuts are being made through the target clear, predetermined and identifiable color transitions ben that are suitable by an electro-optical sensor detected and measured using a suitable filter become. It should be noted that a spiral does not have an open  succession of concentric rings represents that ever depending on the size and radius of the spira le a good approximation to the shape of concentric rings can be reached. A capture target from concentric Wrestling is convenient because the signal that comes with a scan through the center of which is generated has a frequency that is always the same regardless of the direction of the cut. This makes it easier to identify the center, and it allows identification of the location of the acquisition target with a one-dimensional search of the analog or digital output signals from the scanner. However, it can alternatively or subsequently also a two-dimensional one Search for the purpose of increased accuracy, when analyzing a digital signal.

Unter "konzentrischen Ringen" sind vollständige Ringe, Teil­ ringe in der Form von Halbkreisen, Sektoren konzentrischer Ringe, die zwischen 180 Grad und 360 Grad liegen, und Spira­ len, die annähernd konzentrische Ringe bilden, zu verstehen.Under "concentric rings" are complete rings, part rings in the form of semicircles, sectors more concentric Rings that are between 180 degrees and 360 degrees, and Spira len, which form approximately concentric rings.

Da jedes Sechseck bei der vorliegenden Ausführungsform ent­ sprechend drei verschiedenen optischen Eigenschaften kodiert werden kann, können in jedem Sechseck 1,585 "Bit" (log23) an Information enthalten sein. Wenn weniger oder mehr optische Eigenschaften als drei verwendet werden, ändert sich die in einem Sechseck unterbringbare Anzahl von Bits entsprechend. Der Kodieralgorithmus ist so aufgebaut, daß näherungsweise die maximale Datendichte erreicht wird, und daß die Anzahl von Übergängen in den optischen Eigenschaften von Zelle zu Zelle so groß wie möglich ist, um den zweidimensionalen Takt-Wiedergewinnungsvorgang zu erleichtern, der im folgen­ den noch beschrieben wird. Since each hexagon can be encoded in accordance with three different optical properties in the present embodiment, 1,585 "bits" (log 2 3) of information can be contained in each hexagon. If fewer or more optical properties than three are used, the number of bits that can be accommodated in a hexagon changes accordingly. The encoding algorithm is designed to approximate the maximum data density and to maximize the number of transitions in cell-to-cell optical properties to facilitate the two-dimensional clock recovery process described below .

Die Fig. 4 zeigt eine Gruppe von 3×3 Zellen, das heißt von neun sechseckigen Zellen 60, der Grund-Kodiereinheit, die bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. Dies ist eine von vielen möglichen, im wesentlichen gleichwerti­ gen Kodierformen. Die Gruppe von 3×3 Zellen aus Sechsecken 60 ist dafür vorgesehen, 13 Informationsbitskodiert darzu­ stellen, wenn die Gruppe neun vollständige Sechsecke ent­ hält, oder um weniger als 13 Bits darzustellen, wenn die Gruppe durch nicht verwendbare Sechsecke unvollständig ist. Auf einer Kennzeichnung mit einer Fläche von 6,25 cm2 und einem Datenfeld mit etwa 888 Sechsecken sowie einem Erfas­ sungsziel von etwa 7% der Kennzeichnungsfläche können rund 1292 Bits für Informationen untergebracht werden. FIG. 4 shows a group of 3 × 3 cells, that is to say nine hexagonal cells 60 , of the basic coding unit which is used in the present embodiment. This is one of many possible, essentially equivalent coding forms. The group of 3 × 3 cells from hexagons 60 is intended to encode 13 information bits if the group contains nine complete hexagons, or to represent less than 13 bits if the group is incomplete due to unusable hexagons. Around 1292 bits of information can be accommodated on a marking with an area of 6.25 cm 2 and a data field with around 888 hexagons and a detection target of around 7% of the marking area.

Bei der Kodierung einer jeden Gruppe sind die äußeren unte­ ren Sechsecke 62 und 64 einer jeden Gruppe 60, wie in der Fig. 4 gezeigt, in ihren jeweiligen optischen Eigenschaften so festgelegt, daß sie sich immer von dem dazwischenliegen­ den Sechseck 66 unterscheiden. Die Sechsecke 62 und 64 kön­ nen daher immer nur einem Bit pro Sechseck entsprechen. Auf diese Weise ist es möglich, durch Kodierung von 11 Bits in den verbleibenden sieben Sechsecken 13 Bits für Informatio­ nen unterzubringen. Da sieben Sechsecke mehr Möglichkeiten an Kombinationen ergeben als benutzt werden (37 = 2187 Kom­ binationen gegenüber 211 = 2048 Kombinationen), werden ge­ wisse Kombinationen nicht verwendet, zum Beispiel alle Zel­ len schwarz, alle Zellen grau und alle Zellen weiß oder alle im wesentlichen schwarzen, grauen und weißen Kombinationen. Der Grund für das Erfordernis von kontrastierenden Farben für die Sechsecke 62 und 64 im Verhältnis zum Sechseck 66 liegt darin, einen Übergang sicherzustellen, der für den Takt-Wiedergewinnungsschritt und einen wahlweisen Normali­ sierungsvorgang benötigt wird und um die Bestimmung einer horizontalen Ausrichtung des Datenfeldes zu erleichtern. When coding each group, the outer lower hexagons 62 and 64 of each group 60 , as shown in FIG. 4, are set in their respective optical properties so that they always differ from the intervening hexagon 66 . The hexagons 62 and 64 can therefore only ever correspond to one bit per hexagon. In this way, it is possible to accommodate 13 bits for information by coding 11 bits in the remaining seven hexagons. Since seven hexagons give more combinations than are used (3 7 = 2187 combinations compared to 2 11 = 2048 combinations), certain combinations are not used, e.g. all cells black, all cells gray and all cells white or all in essential black, gray and white combinations. The reason for the need for contrasting colors for the hexagons 62 and 64 relative to the hexagon 66 is to ensure a transition required for the clock recovery step and an optional normalization process and to facilitate the determination of a horizontal alignment of the data field .

Wenn die kodierbare Gruppe sieben oder acht Sechsecke um­ faßt, werden die sieben verwendbaren Sechsecke mit 11 Bits kodiert und das achte Sechseck, wenn es vorhanden ist, mit einem Bit. Für alle anderen Teilgruppen werden jedem Paar von Sechsecken drei Bits und jedem verbleibenden einzelnen Sechseck ein Bit zugeordnet.If the codable group has seven or eight hexagons around the seven usable hexagons with 11 bits encoded and the eighth hexagon, if it exists, with one bit. For all other subgroups, each pair of hexagons three bits and each remaining individual Hex bit assigned.

Es ist ersichtlich, daß diese Kennzeichnung eine besonders wirksame, mittels eines geeignetes Scanners und der ent­ sprechenden Analyse-Software leicht zu lesende Kennzeichnung mit einer sehr hohen Informationsdichte auf einem relativ billigen, leicht zu bedruckenden Etikett oder dergleichen darstellt. Wie beschrieben, wird bei der vorliegenden Aus­ führungsform eine Packung von Sechsecken mit 33 Zeilen und 30 Spalten auf 6,25 cm2 Fläche und mit einem Erfassungsziel verwendet, das etwa 7% der Gesamtfläche des Kennzeichens belegt. Eine Gruppe von neun Sechsecken enthält 13 Informa­ tionsbits, so daß pro Zelle 1,44 Bit aufgenommen werden. Das ist wegen der anderen Einschränkungen durch den Kodieralgo­ rithmus weniger als die theoretischen 1,585 Bit pro Zelle, da nicht alle 37 Muster verwendet werden und da manche der zumindest optisch möglichen Übergänge von Zelle zu Zelle nicht benutzt werden.It can be seen that this marking is a particularly effective marking, which is easy to read by means of a suitable scanner and the corresponding analysis software, with a very high density of information on a relatively cheap, easy-to-print label or the like. As described, in the present embodiment, a pack of hexagons with 33 rows and 30 columns is used on an area of 6.25 cm 2 and with a detection target which occupies approximately 7% of the total area of the license plate. A group of nine hexagons contains 13 information bits, so that 1.44 bits are recorded per cell. This is less than the theoretical 1.585 bits per cell due to the other limitations of the coding algorithm, since not all 37 patterns are used and because some of the at least optically possible transitions from cell to cell are not used.

Es ist günstig, ein gewisses Maß an Fehlerschutz bei der Kodierung der Kennzeichnung vorzusehen, so daß die tatsäch­ liche Menge der auf der Kennzeichnung angebrachten, wieder­ gewinnbaren Information zugunsten einer hohen Datensicher­ heit herabgesetzt ist.It is convenient to have a degree of error protection at the Provide coding of the labeling so that the actual quantity on the label, again obtainable information in favor of high data security is reduced.

Die vorstehende Beschreibung einer Kennzeichnung mit hexago­ nalen Zellen ist direkt auf eine Kennzeichnung mit anderen Polygonzellen übertragbar. Bei Benutzung der optischen Ei­ genschaften Schwarz und Weiß und wahlweise Grau gelten auch für andere Polygonzellen die angegebenen Vorzüge beispiels­ weise über die Datendichte. Wie bei den Kennzeichnungen mit Sechsecken können Kennzeichnungen mit anderen Polygonzellen mit einfacheren Scannern ausgelesen werden, wenn nur zwei optische Eigenschaften zum Einkodieren der Informationen verwendet werden.The above description of a label with hexago nalen cells is directly on a label with others Transferable polygon cells. When using the optical egg  black and white and optionally gray also apply for other polygon cells, for example wise about data density. As with the markings Hexagons can mark with other polygon cells read out with simpler scanners if only two optical properties for encoding the information be used.

Die Vorgänge zum Einkodieren der Informationen und die Algo­ rithmen für Kennzeichnungen mit Sechsecken sind direkt auf Kennzeichnungen mit anderen Polygonzellen übertragbar. Wie bei den Sechseck-Kennzeichnungen werden nicht vollständige Polygonzellen am Rand der Kennzeichnung und um das Erfas­ sungsziel nicht zum Einkodieren von Informationen verwendet.The processes for encoding the information and the algo rithms for markings with hexagons are directly on Labels can be transferred with other polygon cells. How the hexagon markings are not complete Polygon cells at the edge of the marking and around the detection target is not used to encode information.

Ein "Bienenwabenmuster" beinhaltet eine Anordnung von zusam­ menhängenden Sechsecken 310 (Fig. 11), deren geometrische Mittelpunkte 311 auf den Ecken oder Schnittpunkten 311A eines hexagonalen Gitters liegen. Regelmäßige Sechsecke, das heißt Sechsecke mit sechs gleichen Seiten und sechs gleichen Innenwinkeln bilden ein hexagonales Gitter, das wiederum re­ gelmäßig ist und drei Achsen (A1, A2, A3) aufweist, die un­ tereinander einen Winkelabstand von jeweils 60 Grad haben.A "honeycomb pattern" comprises an array of hexagons together menhängenden 310 (Fig. 11), the geometric centers 311 lying at the vertices or intersections 311 A of a hexagonal lattice. Regular hexagons, i.e. hexagons with six identical sides and six identical internal angles form a hexagonal grid, which in turn is regular and has three axes (A1, A2, A3), which are at an angle of 60 degrees to each other.

Wenn die Sechsecke 320 (Fig. 12) der Kennzeichnung nicht regelmäßig sind, jedoch symmetrisch, wenn sie also bei­ spielsweise entlang von zwei parallelen Seiten 321 und 322 auseinandergezogen sind, beschreiben die geometrischen Mittelpunkte 325 benachbarter Sechsecke wieder ein ungleich­ mäßiges hexagonales Gitter 327. Solch ein ungleichmäßiges hexagonales Gitter hat nach wie vor drei Achsen (A1, A2, A3), die jedoch keinen gleichmäßigen Winkelabstand unter­ einander mehr haben. If the hexagons 320 ( FIG. 12) of the marking are not regular, but are symmetrical, i.e. if they are pulled apart along two parallel sides 321 and 322, for example, the geometric centers 325 of adjacent hexagons again describe an uneven hexagonal grid 327 . Such an uneven hexagonal lattice still has three axes (A1, A2, A3), which, however, no longer have a uniform angular spacing between them.

Obwohl das hexagonale Gitter der Fig. 12 nicht gleichmäßig ist, ist es trotzdem ein zweidimensionales geometrisches Gitter mit Achsen in vorgegebenen Winkelabständen. Damit sind die Positionen und Abstände der Mittelpunkte der Sechs­ ecke auf den Achsen ebenfalls vorgegeben. Die Geometrie des hexagonalen Gitters wird beim Dekodiervorgang zur Dekodie­ rung herangezogen. Insbesondere die Filterung, die an den transformierten digitalen Daten ausgeführt wird, die der durch den optischen Sensor erfaßten Abbildung entsprechen, ist auf die vorgegebene Geometrie der Kennzeichnung abge­ stellt. Die Rekonstruktion der Abbildung liefert auch feh­ lende Gitterpunkte. Fehlende Gitterpunkte entstehen dadurch, daß zwischen Polygonen mit gleichen optischen Eigenschaften keine optischen Übergänge vorhanden sind.Although the hexagonal grid of Fig. 12 is not uniform, it is still a two-dimensional geometric grid with axes at predetermined angular intervals. The positions and distances of the centers of the hexagons on the axes are also specified. The geometry of the hexagonal grid is used for decoding during the decoding process. In particular, the filtering, which is carried out on the transformed digital data, which correspond to the image captured by the optical sensor, is based on the predetermined geometry of the identification. The reconstruction of the image also provides missing grid points. Missing grid points result from the fact that there are no optical transitions between polygons with the same optical properties.

Bei ungleichmäßigen hexagonalen Gittern der in der Fig. 12 gezeigten Art ist es günstig, den Hauptachsenbestimmungs­ schritt 3e der Fig. 7, der nach einer Fourier-Transformation zur Identifikation der Hauptachse der Kennzeichnung ausge­ führt wird, darauf abzustellen. Auf der Hauptachse der Kenn­ zeichnung haben die Mittelpunkte der auf dieser Achse lie­ genden Polygone einen anderen Abstand als auf den anderen beiden Achsen.In the case of uneven hexagonal grids of the type shown in FIG. 12, it is advantageous to base the main axis determination step 3 e of FIG. 7, which is carried out after a Fourier transformation for identifying the main axis of the identification. The centers of the polygons lying on this axis have a different spacing on the main axis of the marking than on the other two axes.

Es sind Ausgestaltungen der Kennzeichnung möglich, die die bevorzugte Ausführungsform mit hexagonalen Zellen unter Ver­ wendung von bestimmten Polygonzellen annähern. Die Fig. 13 zeigt den Aufbau einer Kennzeichnung mit Polygonzellen 330, die im wesentlichen Sechsecke bilden, jedoch aus 20seitigen Polygonen bestehen. Die Polygone können natürlich auch mehr oder weniger als 20 Seiten haben. Die Polygone grenzen nur teilweise aneinander, im Gegensatz zu den gedachten hexago­ nalen Zellen 331, in die sie eingezeichnet sind und die vollständig zusammenhängen.Refinements of the marking are possible which approximate the preferred embodiment with hexagonal cells using certain polygon cells. Fig. 13 shows the structure of a marking with polygonal cells 330 which substantially form hexagons, however, consist of 20-page polygons. The polygons can of course have more or less than 20 sides. The polygons only partially adjoin one another, in contrast to the imaginary hexagonal cells 331 in which they are drawn and which are completely connected.

Die Zwischenräume 332 der Fig. 13 können eine andere Eigen­ schaft haben als die kodierten Polygone oder auch nicht. Zwischenräume enthalten keine einkodierten Informationen, ihr Vorhandensein hat daher für eine gegebene optische Auf­ lösung und Leistung eine geringere Datendichte zur Folge. Wenn die Zwischenräume außerdem eine andere optische Eigen­ schaft haben als die angrenzenden Polygone, werden mehr optische Übergänge vom optischen Sensor erfaßt, und die Taktsignalenergie im Transformationsbereich des Dekodiervor­ ganges ist daher höher.The spaces 332 of FIG. 13 may or may not have a different property than the encoded polygons. Spaces do not contain any encoded information, so their presence results in lower data density for a given optical resolution and performance. If the spaces also have a different optical property than the adjacent polygons, more optical transitions are detected by the optical sensor, and the clock signal energy in the transformation area of the decoding process is therefore higher.

Da die Polygone der Fig. 13 auf einem hexagonalen Gitter 335 mit drei gleichmäßig beabstandeten Achsen A1, A2, A3 ange­ ordnet sind, liegen die geometrischen Mittelpunkte 333 der Polygonzellen 330 auf den Ecken eines hexagonalen Gitters 335. Die Abstände, Positionen und räumlichen Orientierungen der Mittelpunkte der Polygone sind vorgegeben und können im Transformationsbereich des Dekodiervorganges festgestellt werden.Since the polygons of FIG. 13 are arranged on a hexagonal grid 335 with three equally spaced axes A1, A2, A3, the geometric centers 333 of the polygon cells 330 lie on the corners of a hexagonal grid 335 . The distances, positions and spatial orientations of the center points of the polygons are predetermined and can be determined in the transformation area of the decoding process.

Bei der Anordnung der Fig. 13 werden Polygone verwendet, die nahezu die Form von Sechsecken haben. Da sie sich Sechsecken ziemlich gut annähern, wird ein optischer Sensor mit einer mittleren Auflösung sie als Sechsecke "lesen".In the arrangement of FIG. 13, polygons are used which have almost the shape of hexagons. Since they approach hexagons fairly well, an optical sensor with a medium resolution will "read" them as hexagons.

Die Fig. 14 zeigt eine der Fig. 13 ähnliche Anordnung, wobei die Polygone 340 der Fig. 14 jedoch so angeordnet sind, daß sie vollständig zusammenhängen. Diese Polygone 340 können durch ein gedachtes Sechseck 341 angenähert werden, zwischen den Polygonen liegen jedoch keine Zwischenräume. Solch eine zusammenhängende Anordnung ist zur Vereinfachung des Deko­ diervorganges günstig, jedoch nicht zwingend erforderlich. FIG. 14 shows an arrangement similar to FIG. 13, but the polygons 340 of FIG. 14 are arranged so that they are completely connected. These polygons 340 can be approximated by an imaginary hexagon 341 , but there are no gaps between the polygons. Such a coherent arrangement is inexpensive to simplify the decoration process, but is not absolutely necessary.

Die geometrischen Mittelpunkte 342 der Polygone 340 liegen wieder auf einem hexagonalen Gitter 345, haben im wesent­ lichen die Form von Sechsecken und erscheinen bei einer mittleren optischen Auflösung auch als solche.The geometric centers 342 of the polygons 340 are again on a hexagonal grid 345 , have essentially the shape of hexagons and appear as such with a medium optical resolution.

Die Fig. 15 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus einer Kennzeichnung, wie sie entsteht, wenn sie mit einem Matrix­ drucker mit 200 Bildpunkten pro Zoll (2,54 cm) gedruckt wird. Die Polygone 360 der Fig. 15 illustrieren die Form der geometrischen Figur, die aufgrund einer geringen Bildpunkt­ dichte anstelle eines Sechsecks tatsächlich ausgedruckt wird. Drucker mit einer größeren Bildpunktdichte ergeben eine bessere Annäherung an das Sechseck. Die Polygone 340 und 360 der Fig. 14 bzw. 15 entsprechen daher den sich beim Herstellen der Kennzeichnung mit manchen Druckern praktisch ergebenden Formen. Auch Polygone solcher Formen sind jedoch in der Praxis Zellen aus zusammenhängenden Sechsecken gleichwertig. Fig. 15 shows an enlarged section of a label as it arises when it is printed with a matrix printer with 200 pixels per inch (2.54 cm). The polygons 360 of FIG. 15 illustrate the shape of the geometric figure which, due to a low pixel density, is actually printed out instead of a hexagon. Printers with a higher pixel density result in a better approximation to the hexagon. The polygons 340 and 360 of FIGS. 14 and 15 therefore correspond to the shapes which are practical when the marking is produced with some printers. In practice, however, polygons of such shapes are also equivalent to cells made of connected hexagons.

Wie im Falle der Fig. 3 enthält auch die Kennzeichnung der Fig. 15 ein Erfassungsziel 370 aus einer Anzahl konzentri­ scher Ringe 371 bis 376. Wie die Sechsecke der Fig. 3 sind auch die Polygone 360 der Fig. 15 in Spalten "C" und Zeilen "R" angeordnet, deren Begrenzungen durch die gedachten Li­ nien 361 und 362 bzw. 362 und 364 gebildet werden. Auch liegen die Mittelpunkte der Polygone 360 der Fig. 15 auf einem hexagonalen Gitter, das durch gleich beabstandeten Achsen A1, A2 und A3 aufgespannt wird.As in the case of FIG. 3, the identification of FIG. 15 also contains a detection target 370 from a number of concentric rings 371 to 376 . Like the hexagons of FIG. 3, the polygons 360 of FIG. 15 are arranged in columns "C" and rows "R", the boundaries of which are formed by the imaginary lines 361 and 362 or 362 and 364 . The center points of the polygons 360 of FIG. 15 also lie on a hexagonal grid which is spanned by axes A1, A2 and A3 which are equally spaced.

Wenn eine andere Kennzeichnungsgeometrie mit einem quadra­ tischen oder rechteckigen Gitter verwendet wird, muß der zweidimensionale Takt-Wiedergewinnungsvorgang, der im fol­ genden noch beschrieben wird, entsprechend angepaßt werden. Die andere Geometrie des vorgegebenen Gitters macht es er­ forderlich, daß die bei der Filterung verwendeten Filter geändert werden. Die Filter wirken auf die transformierten digitalen Daten ein, die den optischen Eigenschaften der Polygone entsprechen, die im Bildbereich vom Sensor ausge­ lesen wurden. Diese relativ geringfügigen Abänderungen des Filtervorganges können von jedem Fachmann leicht ausgeführt werden. Wenn das vorgegebene zweidimensionale Gitter nicht gleichmäßig beabstandete Achsen hat oder im Aufbau unregel­ mäßig ist, kann es günstig sein, die Hauptachse der Kenn­ zeichnung vor Ausführen der Fourier-Transformation zu iden­ tifizieren, da dann die geometrischen Mittelpunkte längs der Achsen keine gleichmäßigen Abstände haben.If another marking geometry with a quadra table or rectangular grid is used, the two-dimensional clock recovery process, which in fol is still described, adjusted accordingly. The other geometry of the given grid makes it  required that the filters used in the filtering be changed. The filters act on the transformed ones digital data that matches the optical properties of the Correspond to polygons in the image area from the sensor were read. These relatively minor changes to the Filtering can be carried out easily by any specialist become. If the given two-dimensional grid is not has evenly spaced axes or irregular in structure is moderate, it can be favorable to the main axis of the Kenn drawing before executing the Fourier transform tify, because then the geometric centers along the Axes are not evenly spaced.

Zur Erzeugung einer optisch lesbaren Kennzeichnung können auch nicht zusammenhängend angeordnete Polygone verwendet werden. Die Fig. 16 zeigt eine hexagonale Anordnung von Qua­ draten 420, die nicht zusammenhängen und deren geometrische Mittelpunkte 422 jeweils auf den Ecken eines hexagonalen Gitters liegen, das durch die drei gleich beabstandeten Achsen A1, A2 und A3 aufgespannt wird. Diese Konfiguration stellt ersichtlich ein Gitter aus gedachten Sechsecken 421 dar, das über die Polygone 420 gelegt werden kann, wobei Zwischenräume 425 gebildet werden.Polygons which are not arranged in a continuous manner can also be used to generate an optically readable marking. Fig. 16 shows a hexagonal arrangement of Qua draten 420, not related and their geometric centers 422 lying respectively on the vertices of a hexagonal lattice obtained by the three equally-spaced axes A1, A2 and A3 is spanned. This configuration clearly represents a grid of imaginary hexagons 421 that can be placed over the polygons 420 , with spaces 425 being formed.

Eine der Fig. 16 ähnliche Anordnung kann unter Verwendung von Rechtecken aufgebaut werden. Die Fig. 17 zeigt eine Anzahl von Rechtecken 430, wobei die geometrischen Mittel­ punkte benachbarter Rechtecke auf den Ecken eines hexagona­ len Gitters liegen, das durch die sich schneidenden Achsen A1, A2 und A3 aufgespannt wird. Das Erkennen der hexagonalen Anordnung wird wieder durch die gedachten Sechsecke 431 er­ leichtert, die über die nicht zusammenhängenden Rechtecke 430 gelegt werden können, wobei Zwischenräume 435 zwischen den Rechtecken 430 entstehen. Die Fig. 18 zeigt ebenfalls ein nicht zusammenhängend aufgebautes Kennzeichen aus Fünf­ ecken 440, wobei die geometrischen Mittelpunkte 442 benach­ barter Fünfecke 440 auf den drei gleich beabstandeten Achsen A1, A2 und A3 liegen. Die Geometrie der nicht zusammenhän­ genden Fünfecke wird wieder leichter erkannt, wenn über die Fünfecke 440 gedachte Sechsecke 441 gelegt werden, wobei Zwischenräume 445 gebildet werden.An arrangement similar to FIG. 16 can be constructed using rectangles. FIG. 17 shows a number of rectangles 430 , the geometric centers of neighboring rectangles lying on the corners of a hexagonal grid that is spanned by the intersecting axes A1, A2 and A3. Recognizing the hexagonal arrangement is again made easier by the imaginary hexagons 431 , which can be placed over the non-contiguous rectangles 430 , with spaces 435 being created between the rectangles 430 . Fig. 18 also shows a non-coherent designation of pentagons 440 , the geometric centers 442 adjacent pentagons 440 lying on the three equally spaced axes A1, A2 and A3. The geometry of the non-contiguous pentagons is again more easily recognized if imaginary hexagons 441 are placed over the pentagons 440 , gaps 445 being formed.

Es können auch andere hexagonale Gitter aufgebaut werden, bei denen die Achsen A1, A2 und A3 zwar einen gleichmäßigen Winkelabstand haben, jedoch nicht den Symmetrieachsen der Polygone entsprechen. Es liegen dabei nur die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf den sich schneidenden Achsen der Anordnung. Eine solche Anordnung ist in der Fig. 19 gezeigt, sie umfaßt eine Anzahl von zusammenhängenden Rechtecken 450 deren geometrische Mittelpunkte 451 auf den Achsen A1, A2 und A3 liegen.Other hexagonal grids can also be constructed in which the axes A1, A2 and A3 have a uniform angular spacing, but do not correspond to the axes of symmetry of the polygons. Only the geometric centers of neighboring polygons lie on the intersecting axes of the arrangement. Such an arrangement is shown in FIG. 19, it comprises a number of connected rectangles 450 whose geometric centers 451 lie on the axes A1, A2 and A3.

Es können auch Polygone höherer Ordnung auf einem vorgegebe­ nen zweidimensionalen Gitter angeordnet werden. Die Fig. 20 zeigt eine Anzahl von teilweise zusammenhängenden Achtecken 460, die eine Anzahl von Zwischenräumen 461 festlegen. Die Mittelpunkte 462 benachbarter Achtecke 460 befinden sich auf den sich schneidenden Achsen A1 und A2. Die Zwischenräume 461 können eine andere optische Eigenschaft haben als die Achtecke 460. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich, da es die Lage, Orientierung und Intensität der optischen Eigenschaften im Mittelpunkt der Achtecke 460 ist, die an einer vorgegebenen Position in dem von den Achsen A1 und A2 aufgespannten hexagonalen Gitter liegen, die für den Deko­ diervorgang am wichtigsten sind. Higher order polygons can also be arranged on a predetermined two-dimensional grid. Fig. 20 shows a number of partially contiguous octagons 460 defining a plurality of interstices 461st The centers 462 of adjacent octagons 460 are located on the intersecting axes A1 and A2. The spaces 461 can have a different optical property than the octagons 460 . However, this is not absolutely necessary since it is the position, orientation and intensity of the optical properties in the center of the octagons 460 , which are at a predetermined position in the hexagonal grid spanned by the axes A1 and A2, that are most important for the decoding process are.

Bei der bevorzugten Ausführungsform hat die Kennzeichnung eine Fläche von 6,25 cm2, um eine akzeptable Datenmenge für 100 alphanumerische Zeichen mit einem hohen Grad an Fehler­ schutz auf einer relativ kleinen Kennzeichnung unterzubrin­ gen. Die Verwendung von vier, fünf oder mehr verschiedenen optischen Eigenschaften oder Farben für die Sechsecke ermög­ licht zwar die Unterbringung von wesentlich mehr Information auf dem gleichen Raum, jedoch bei erhöhten Anforderungen an die Software und das Abtastsystem für die Wiedergewinnung der Informationen. Für praktische Zwecke hat sich ein Ko­ diersystem mit drei optischen Eigenschaften, den Farben Schwarz, Grau und Weiß, als sehr günstig erwiesen.In the preferred embodiment, the label has an area of 6.25 cm 2 to accommodate an acceptable amount of data for 100 alphanumeric characters with a high level of error protection on a relatively small label. The use of four, five or more different optical properties or colors for the hexagons allows light to accommodate much more information in the same space, but with increased demands on the software and the scanning system for the recovery of the information. For practical purposes, a coding system with three optical properties, the colors black, gray and white, has proven to be very cheap.

Die Zellengruppen müssen nicht notwendigerweise aus 3×3 Zellen bestehen, es kann auch jede andere Form für die Grup­ pen verwendet werden. Es kann überhaupt jede Gruppenbildung unterlassen werden und der Kodieralgorithmus direkt auf ein Muster aus einzelnen Sechsecken gerichtet werden.The cell groups do not necessarily have to be 3 × 3 Cells exist, it can be any other shape for the group pen can be used. Any group formation is possible be omitted and the coding algorithm directly on a Patterns made up of individual hexagons.

Im folgenden wird der Kodiervorgang bei der vorliegenden Ausführungsform erläutert.The following is the coding process in the present Embodiment explained.

Am Beginn des Kodiervorganges steht eine bestimmte Reihe von Daten, die auf der Kennzeichnung kodiert angegeben werden sollen. Es wird angenommen, daß die Kennzeichnung für den Versand vorgesehen ist, und die Daten werden in zwei Felder aufgeteilt, die als "Informationen mit hoher Priorität" und "Informationen mit niedriger Priorität" bezeichnet werden. Es können auch mehr als zwei Prioritätsebenen vorgesehen sein.At the beginning of the coding process there is a certain series of Data that are coded on the label should. It is believed that the labeling for the Shipping is provided and the data is divided into two fields split up as "high priority information" and "Low priority information". More than two priority levels can also be provided his.

Wenn die Kennzeichnung für den Versand bestimmt ist, können die Informationen hoher Priorität neun Zeichen umfassen, die beispielsweise die Postleitzahl der Empfängeradresse eines Gegenstandes, Paketes oder Briefes enthält. Neun Zeichen sind deshalb vorgesehen, da international bis zu neunstelli­ ge Postleitzahlen Verwendung finden. Beim Versand von Gegen­ ständen stellt die Postleitzahl die wichtigste Information dar. Sie legt den allgemeinen Bestimmungsort des Gegenstan­ des fest und ermöglicht es Abtast- und Sortiersystemen, den Gegenstand auf einem Förderband oder dergleichen zu dem richtigen LKW, Flugzeug usw. zu bringen.If the label is intended for shipping, you can the high priority information is nine characters long for example, the zip code of the recipient's address  Contains item, package or letter. Nine characters are therefore envisaged, since up to nine digits internationally ge postal codes are used. When sending counter the postcode provides the most important information It sets out the general destination of the item and makes it possible for scanning and sorting systems to Item on a conveyor belt or the like to that bring the right truck, plane, etc.

Die Informationen niedriger Priorität können beispielsweise den Namen und die Versandadresse, einschließlich der Post­ leitzahl, des Empfängers des Gegenstandes sowie Informatio­ nen über die Fakturierung enthalten.For example, the low priority information the name and shipping address, including the mail guide number, the recipient of the item and information included about invoicing.

Der Grund für das Erzeugen von Informationen hoher und nie­ driger Priorität ist ein Schutz der Informationen hoher Priorität mit besonderen Fehlerkorrekturmöglichkeiten und um die Informationen hoher Priorität mehr in der Mitte der Kennzeichnung anbringen zu können, wo die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung oder Zerstörung geringer ist, und um es zu ermöglichen, daß die Informationen hoher Priorität in den Informationen niedriger Priorität wiederholt werden, so daß, auch wenn selektiv die Informationen hoher Priorität zer­ stört sind, die Möglichkeit besteht, die Informationen hoher Priorität aus denen niedriger Priorität wiederzugewinnen. Bei Unterbringung der Informationen hoher Priorität im mitt­ leren Bereich der Kennzeichnung ist es möglich, zu manchen Zwecken auch nur mehr diese Informationen zu dekodieren, so daß nur ein Teil der Daten verarbeitet zu werden braucht, mit dem Ergebnis einer höheren Verarbeitungsgeschwindigkeit. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn sich ein Paket auf einem Förderband befindet und nur die Postleitzahl bestimmt zu werden braucht, um den weiteren Weg des Paketes auf einer Anzahl von Förderbändern zu steuern. The reason for generating information is high and never The third priority is to protect information of a high level Priority with special error correction options and around the high priority information more in the middle of the Labeling where the probability damage or destruction is less, and to it to allow the high priority information in the Low priority information is repeated so that, even if the high priority information is selectively broken down are disturbed, there is a possibility the information is higher Recover priority from those lower priority. When placing the high priority information in the middle In the area of labeling it is possible to agree to some Purposes of only decoding this information that only part of the data needs to be processed, resulting in a higher processing speed. This is the case, for example, when a package is on a conveyor belt and only determines the postcode needs to be to continue the path of the package on a Control number of conveyor belts.  

Aufgrund der niedrigeren Priorität sind die entsprechenden Informationen auf der Kennzeichnung nicht doppelt vorhanden. Sowohl die Informationen hoher als auch die niedriger Prio­ rität können jedoch verschiedene Fehlerschutzkodes und Kor­ rekturmöglichkeiten beinhalten, um die Wahrscheinlichkeit einer exakten Wiedergewinnung beider Informationsarten an­ zuheben.Due to the lower priority are the corresponding ones Information on the label is not duplicated. Both the information high and the low priority However, various error protection codes and cor rectification options include the probability an exact recovery of both types of information to lift.

Durch die Verwendung von Fehlerschutzzeichen als Teil der kodierten Informationen kann mit einem geeigneten Programm und einem geeigneten Rechner das System während des Dekodie­ rens Fehler erkennen und korrigieren. Wie Fehlerschutzkodes verwendet werden, ist allgemein bekannt.By using error protection signs as part of the encoded information can be created using a suitable program and a suitable computer the system during decoding Detect and correct errors. Like error protection codes is generally known.

Die für die Herstellung einer Kennzeichnung zuständige Be­ dienungsperson kann die erforderlichen Daten manuell in ein geeignetes Computerterminal eingeben, woraufhin der Computer einen Drucker aktiviert, die Kennzeichnung oder das Etikett mit den in den Sechsecken enthaltenen Informationen hoher und niedriger Priorität auszudrucken. Die Informationen müssen nicht notwendigerweise in solche hoher und niedriger Priorität aufgeteilt werden, und auch ein Erfassungsziel ist nicht unbedingt erforderlich, wie es bei der vorliegenden Ausführungsform in der Mitte der Kennzeichnung mit einer An­ zahl von konzentrischen Ringen aus zwei kontrastierenden Farben vorgesehen ist, wobei die Farben aus zwei der Farben bestehen, die auch für die einzelnen Sechsecke vorgesehen sind.The responsible for the production of a label The operator can manually fill in the required data Enter a suitable computer terminal, whereupon the computer activated a printer, the label or the label with the information contained in the hexagons higher and print lower priority. The information don't necessarily have to be in such higher and lower Priority can be divided, and is also a capture target not absolutely necessary, as is the case with the present Embodiment in the middle of the marking with an An number of concentric rings made of two contrasting rings Color is provided, the colors being two of the colors exist that are also provided for the individual hexagons are.

Der die Daten manuell eingebende Bediener veranlaßt den ge­ eignet programmierten Computer, jedes eingegebene Zeichen zu kodieren und geeignete Feldbezeichner zu verwenden, um eine binäre Bitfolge zu erzeugen, die die Zeichen der Information darstellt und geeignet kodiert ist, um die Informationen ho­ her und niedriger Priorität und die relative Position davon festzulegen. Dieser Vorgang wird von dem Programm "TEXTIN.C" ausgeführt, das in der Fig. 9 mit dem Bezugszeichen 110 bezeichnet ist.The operator manually inputting the data causes the suitably programmed computer to encode each character entered and use appropriate field identifiers to generate a binary bit string that represents the characters of the information and is appropriately encoded to provide high and low priority information and determine the relative position thereof. This operation is performed by the program "TEXTIN.C", denoted in FIG. 9 by the reference numeral 110.

Alternativ kann der Vorgang auch damit beginnen, daß die zu kodierenden Informationen bereits als binäre Bitfolge vor­ handen sind, die beispielsweise aus einem Speicher erhalten wird oder anderweitig erzeugt wurden.Alternatively, the process can begin with the coding information already as a binary bit sequence are present, which are obtained, for example, from a memory will be or otherwise generated.

Nachdem die binäre Bitfolge erzeugt wurde oder nachdem eine fehlergeschützte Bitfolge wie weiter unten noch beschrieben hergestellt worden ist, muß die Bitfolge entsprechend einem bestimmten Muster für die Kodierung in der Sechseck-Waben­ form umgesetzt werden. Die Fig. 5 ist eine Darstellung der Gruppen, die die einzelnen sechseckigen Zellen von 3×3 Zellengruppen zeigt, die als Gitter oder Wabe mit 33 Zeilen und 30 Spalten angeordnet sind. Jede Zeile und jede Spalte ist mit Zeilennummern von 1 bis 33 bzw. Spaltennummern von 1 bis 30 numeriert. Einige der Sechsecke am rechten Rand der Gruppenkarte und in der Mitte des Gitters sind mit X be­ zeichnet. Dadurch wird angezeigt, daß diese Sechsecke keine kodierten Informationen enthalten. Die Zeichen X am Rand stellen nämlich unvollständige Sechsecke dar, was zur Folge hat, daß jede der entsprechenden Zeilen ein Sechseck weniger enthält. Die Zeichen X in der Mitte stehen für die vom Er­ fassungsziel belegten Plätze bzw. die unvollständigen Sechs­ ecke um das Erfassungsziel herum. Alle Sechsecke, die nicht mit einem X gekennzeichnet sind, können Informationen auf­ nehmen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jeder die­ ser Plätze durch ein schwarzes (B), weißes (W) oder graues (G) Sechseck belegt. Obwohl wie erwähnt verschiedenste Gruppen- und Zuordnungstechniken verwendet werden können, sind hier Gruppen aus neun Sechsecken mit drei Zeilen von jeweils drei Sechsecken zur Festlegung bestimmter Informa­ tionsbits vorgesehen, und in einer jeden solchen Gruppe mit neun Sechsecken können 13 Informationsbit aufgenommen wer­ den.After the binary bit sequence has been generated or after an error-protected bit sequence has been produced as described below, the bit sequence must be implemented in accordance with a specific pattern for the encoding in the hexagonal honeycomb form. Fig. 5 is an illustration of the groups showing the individual hexagonal cells of 3 × 3 cell groups arranged as a grid or honeycomb with 33 rows and 30 columns. Each row and column is numbered with row numbers from 1 to 33 or column numbers from 1 to 30. Some of the hexagons on the right edge of the group card and in the middle of the grid are marked with an X. This indicates that these hexagons contain no encoded information. The characters X on the edge represent incomplete hexagons, which means that each of the corresponding lines contains one less hexagon. The characters X in the middle stand for the spaces occupied by the acquisition target or the incomplete hexagons around the acquisition target. All hexagons that are not marked with an X can include information. In the present embodiment, each of these spaces is occupied by a black (B), white (W) or gray (G) hexagon. Although, as mentioned, a wide variety of grouping and assignment techniques can be used, groups of nine hexagons with three rows of three hexagons each are provided for specifying certain information bits, and 13 information bits can be recorded in each such group with nine hexagons.

In einem Datenfeld mit 33 Zeilen und 30 Spalten nebenein­ anderliegender Sechsecke kann ein Gitter aus 11 Zeilen und 10 Spalten von Sechseckgruppen gebildet werden, die jeweils 3×3 nebeneinanderliegende Sechsecke enthalten, wie es in der Fig. 5 gezeigt ist. Es ist jedoch offensichtlich, daß jede Zeile der Gruppen aus 3×3 Zellen in dem 11×10 Gruppengitter aufgrund der geometrischen Packung der Sechs­ ecke eine Gruppe mit entweder sieben oder acht Sechsecken enthält, und daß deren Anzahl von Zeile zu Zeile abwechselt. Diese Anordnung ergibt somit sechs Gruppen mit acht Sechs­ ecken und fünf Gruppen mit sieben Sechsecken. Das in der Mitte untergebrachte Erfassungsziel erzeugt zusätzlich un­ vollständige Gruppen. Die Fig. 5 ist somit eine graphische Darstellung der verwendbaren Gruppen von Sechsecken, die in einem Datenfeld von 33 Zeilen mal 30 Spalten für das Einko­ dieren von Informationen verfügbar sind.In a data field with 33 rows and 30 columns of adjacent hexagons, a grid of 11 rows and 10 columns of hexagon groups can be formed, each containing 3 × 3 adjacent hexagons, as shown in FIG. 5. However, it is apparent that each row of the groups of 3 × 3 cells in the 11 × 10 group grid contains a group of either seven or eight hexagons due to the geometrical packing of the hexagons, and their number varies from row to row. This arrangement thus results in six groups with eight hexagons and five groups with seven hexagons. The acquisition target accommodated in the middle also creates incomplete groups. Fig. 5 is thus a graphical representation of the usable groups of hexagons that are available in a data field of 33 rows by 30 columns for encoding information.

Gruppen mit neun benutzbaren Sechsecken werden unter Verwen­ dung des folgenden Algorithmusses kodiert (vgl. Fig. 4):
Entnahme von 11 Informationsbits und Zuordnung zu dem Satz von sieben Sechsecken, die mit a, b, c, d, e, f und h bezeichnet sind; sowie Verwendung der Sechsecke g und i zur Darstellung von jeweils einem Bit derart, daß sich jedes dieser Sechsecke vom Sechseck h unter­ scheidet. Es können damit 13 Informationsbits durch eine vollständige Gruppe aus 3×3 Zellen mit neun nebeneinanderliegenden Sechsecken dargestellt werden.
Groups with nine usable hexagons are encoded using the following algorithm (see Fig. 4):
Extracting 11 information bits and assigning them to the set of seven hexagons labeled a, b, c, d, e, f and h; and use of the hexagons g and i to represent one bit each such that each of these hexagons differs from the hexagon h. 13 information bits can thus be represented by a complete group of 3 × 3 cells with nine adjacent hexagons.

Für Gruppen mit sieben oder acht verwendbaren Sechsecken gilt:
Entnahme von 11 Informationsbits und Zuordnung zu den sieben ersten verwendbaren Sechsecken; das achte Sechs­ eck wird, wenn vorhanden, zur Darstellung eines Bits verwendet.
For groups with seven or eight usable hexagons:
Extraction of 11 information bits and assignment to the first seven usable hexagons; the eighth hexagon, if present, is used to represent a bit.

Für alle anderen nicht vollständigen Zellen gilt:
Zuordnung von drei Informationsbits zu so vielen Paaren von Sechsecken wie möglich. Verwendung verbleibender einzelner Sechsecke zur Darstellung eines Bits.
For all other incomplete cells:
Assign three bits of information to as many pairs of hexagons as possible. Use of remaining individual hexagons to represent a bit.

Da das Kodieren von sieben Sechsecken mehr Kombinationsmög­ lichkeiten ergibt als 11 Bits entspricht (3⁷ = 2187 gegen­ über 2¹¹ = 2048), sind manche Kombinationen von Sechsecken nicht vorgesehen. Diese nicht vorgesehenen Kombinationen werden so gewählt, daß es diejenigen sind, die die geringste Anzahl von Übergängen ergeben. Um dies auszuführen, werden Nachschlagetabellen aufgestellt, um die Gruppen entsprechend der Darstellung in der Fig. 5 auszubilden. Die Aufstellung und Verwendung solcher Nachschlagetabellen ist jedem Pro­ grammierer geläufig. Die Programme zum Erzeugen der in der Fig. 9 gezeigten Nachschlagetabellen "BINHEX.LUT" 132 und "HEXBIN.LUT" 134 sind in einem Programm "MK HEX LUT" 130 enthalten.Since the coding of seven hexagons gives more possible combinations than corresponds to 11 bits (3⁷ = 2187 versus over 2¹¹ = 2048), some combinations of hexagons are not provided. These non-intended combinations are chosen so that they are the ones that give the least number of transitions. To do this, look-up tables are set up to form the groups as shown in FIG. 5. The creation and use of such lookup tables is familiar to every programmer. The programs for generating the look-up tables "BINHEX.LUT" 132 and "HEXBIN.LUT" 134 shown in FIG. 9 are contained in a program "MK HEX LUT" 130 .

Die Verwendung eines solchen Bit-Zuordnungsschemas ermög­ licht die Unterbringung von 1292 Informationsbits in einem Datenfeld von 33 Zeilen und 30 Spalten nebeneinanderlie­ gender Sechsecke. The use of such a bit allocation scheme enables light the placement of 1292 bits of information in one Data field of 33 rows and 30 columns side by side gender hexagons.  

Die Abfolge, in der die Informationen hoher Priorität und die Informationen niedriger Priorität in der Gruppenkarte angeordnet werden, wird in Abhängigkeit vonThe order in which the information is high priority and the low priority information in the group card will be arranged depending on

  • a) dem Umfang der Informationen hoher Priorität;(a) the level of high priority information;
  • b) dem Umfang der Informationen niedriger Priorität; undb) the level of low priority information; and
  • c) der optimalen Unterbringung der Informationen hoher Priorität an geschützter Stelle bestimmt.c) the optimal placement of the information high Priority in a protected area certainly.

Unter Verwendung der Gruppenkarte der Fig. 5 als Modell führt ein gespeichertes Zuordnungsprogramm "MKMAPS.C" 140 an den in einem Speicher gespeicherten digitalen Daten eine Vorbestimmung aus, wie die Informationen - sowohl diejenigen hoher als auch diejeniger niedriger Priorität - in der Grup­ penkarte zu verteilen sind.Using the group map of Fig. 5 as a model, a stored mapping program "MKMAPS.C" 140 predetermines, on the digital data stored in a memory, how the information - both high and low priority - is supplied to the group map are distributed.

Um die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Fehlern so gering wie möglich zu halten und um Fehler korrigieren zu können, sind ein Fehlerschutz und Fehlerkorrekturmöglich­ keiten vorgesehen. Beispielsweise ist es bei einer Kodierung von 1292 Informationsbits in einem Feld mit 6,25 cm2 Fläche mit 33 Zeilen und 30 Spalten von Sechsecken und einem Erfas­ sungsziel, das etwa 7% der Fläche belegt, günstig, 36 In­ formationsbits hoher Priorität zu verwenden, um eine neun­ stellige Postleitzahl und ein zusätzliches alphanumerisches Zeichen zu kodieren, das einen Versandkode darstellen kann. Bei diesem Beispiel ist es vorteilhaft, 120 Prüfbits für die Information hoher Priorität zu verwenden, wie es durch das Ausmaß der erwünschten Fehlerkorrekturmöglichkeit vorgegeben ist. Für die Informationen niedriger Priorität sind 560 Bits vorgesehen; darin sind 40 Bits für die Wiederholung der In­ formationen hoher Priorität in den Informationen niedriger Priorität eingeschlossen. Zusätzlich sind dann 576 Prüfbits für die Informationen niedriger Priorität vorgesehen, um die erforderliche Sicherheit und Möglichkeit zur Wiedergewinnung der Informationen niedriger Priorität zu erhalten. Dieses Beispiel illustriert den wesentlich verschwenderischen Ge­ brauch von Prüfbits für die Informationen hoher Priorität als für die niedriger Priorität. Das genannte Beispiel dient nur zur Erläuterung, und die Anzahl der Informationsbits für die verschiedenen Prioritäten der Prüfbits usw. kann in Ab­ hängigkeit von den jeweiligen Erfordernissen größer oder kleiner als angegeben gewählt werden.In order to keep the probability of errors occurring as low as possible and to be able to correct errors, error protection and error correction options are provided. For example, when coding 1292 information bits in a 6.25 cm 2 area with 33 rows and 30 columns of hexagons and a detection target that occupies about 7% of the area, it is favorable to use 36 information bits of high priority, to encode a nine-digit zip code and an additional alphanumeric character that can represent a shipping code. In this example, it is advantageous to use 120 check bits for the high priority information, as dictated by the extent of the desired error correction option. 560 bits are provided for the low priority information; it includes 40 bits for repeating the high priority information in the low priority information. In addition, 576 check bits are then provided for the low priority information in order to obtain the necessary security and the possibility of recovering the low priority information. This example illustrates the much wasteful use of check bits for the high priority information than for the low priority. The example mentioned is only for explanation, and the number of information bits for the different priorities of the check bits etc. can be chosen larger or smaller than specified depending on the respective requirements.

Ein "systematischer Kode" hat eine bestimmte Informations­ folge und fügt zu der Nachrichtenfolge eine eigene Fehler­ prüffolge hinzu. Ein "nicht systematischer" Kode hat eben­ falls eine bestimmte Nachrichtenfolge und beinhaltet zu­ sammen mit der Nachrichtenfolge die Fehlerprüffolge, so daß die Nachricht nicht mehr davon getrennt, jedoch wiederge­ winnbar ist. Es kann sowohl ein systematischer als auch ein nicht systematischer Kode für den Fehlerschutz verwendet werden. Die folgende Beschreibung beinhaltet die Verwendung eines systematischen Kodes.A "systematic code" has a certain information follow and add a separate error to the message sequence test sequence added. A "non-systematic" code just has if a certain message sequence and includes to together with the message sequence the error check sequence, so that the message is no longer separated from it, but again is recoverable. It can be both a systematic and a non-systematic code used for error protection become. The following description includes usage a systematic code.

Der Schritt des "Einfügens von Fehlerfeststellungssymbolen" kann systematische und/oder nicht-systematische Kodiersy­ steme umfassen.The step of "inserting error detection symbols" can be systematic and / or non-systematic coding system systems include.

Es sind eine Anzahl systematischer, linearer und zyklischer Fehlerschutzkodes bekannt, zum Beispiel BCH-Kodes, Reed-So­ lomon-Kodes und Hamming-Kodes. Bei der vorliegenden Ausfüh­ rungsform sind separate Reed-Solomon-Kodes eingefügt, um die Vollständigkeit der Informationen hoher und niedriger Prio­ rität sicherzustellen. Reed-Solomon-Kodes sind sehr wir­ kungsvoll und werden meistens verwendet, wenn Mehr-Bit-Zei­ chen auf Fehler geprüft werden sollen. Reed-Solomon-Kodes sind allgemein bekannt. Es kann jedoch auch jede andere Art von Fehlerkorrekturkodes verwendet werden. Reed-Solomon-Ko­ des und andere Kodiersysteme sind beispielsweise in "Theory and Practice of Error Control Codes" von Richard E. Blahut, Addison Wesley 1983, auf den Seiten 174 und 175 beschrieben.There are a number of systematic, linear and cyclical ones Error protection codes known, for example BCH codes, Reed-So lomon codes and Hamming codes. In the present version form are separate Reed-Solomon codes inserted in order to Completeness of information high and low priority  ensure. Reed-Solomon codes are very much us and are mostly used when multi-bit time should be checked for errors. Reed Solomon codes are generally known. However, it can also be any other type error correction codes. Reed-Solomon-Ko des and other coding systems are described, for example, in "Theory and Practice of Error Control Codes "by Richard E. Blahut, Addison Wesley 1983, described on pages 174 and 175.

Im folgenden werden einige Einzelheiten des Reed-Solomon-Ko­ des beispielhaft angegeben. Bestimmte Eigenschaften des Reed-Solomon-Kodes entsprechen den folgenden Parametern:Some details of the Reed-Solomon-Ko of the example. Certain properties of the Reed-Solomon codes correspond to the following parameters:

m = Anzahl der Bits in jedem Symbol;
n = Anzahl der Symbole in einem Block = 2m-1;
k = Anzahl der Informations- bzw. Nachrichten­ symbole (Anzahl der Informationsbits = km);
t = Korrekturmöglichkeit in der Anzahl der Symbole = (n - k)/2.
m = number of bits in each symbol;
n = number of symbols in a block = 2 m -1;
k = number of information or message symbols (number of information bits = km);
t = possibility of correction in the number of symbols = (n - k) / 2.

Eine neunstellige Postleitzahl und ein einzelnes alphanume­ risches Zeichen für weitere Identifikationszwecke erfordern bei dem obigen Beispiel ohne Fehlerschutz 36 Bit. Für die Informationen hoher Priorität wurde ein Reed-Solomon-Kode mit den folgenden Parametern gewählt:A nine-digit zip code and a single alphanume Require sign for further identification purposes 36 bits in the above example without error protection. For the A Reed-Solomon code became high priority information selected with the following parameters:

m = 6 (6 Symbolbits);
n = 26-1 = 63;
t = 10;
damit ist k = n-2t = 43.
m = 6 (6 symbol bits);
n = 2 6 -1 = 63;
t = 10;
thus k = n-2t = 43.

Da zur Darstellung einer 36-Bit-Nachricht nur sechs 6-Bit- Symbole erforderlich sind, verbleiben 37 Symbole (43-6) als Auffüllsymbole, die in dem Kodierer und Dekodierer ent­ halten sind und auf der Kennzeichnung nicht angegeben werden brauchen. Die Gesamtzahl der für die Informationen hoher Priorität auf der Kennzeichnung erforderlichen Bits ist da­ her gleich (63-37)×6 oder 156 Bit.Since only six 6-bit symbols are required to represent a 36-bit message, 37 symbols ( 43-6 ) remain as padding symbols, which are contained in the encoder and decoder and need not be indicated on the label. The total number of bits required for the high priority information on the label is therefore equal to (63-37) × 6 or 156 bits.

Mit diesem Fehlerkorrekturschema ist es möglich, maximal bis zu 60 (10×6) Bitfehler zu korrigieren, was 38,5% der verwendeten Bits entspricht. Aufgrund der großen Anzahl von enthaltenen Auffüllsymbolen macht es die große Fehlerfest­ stellungskapazität dieser Reed-Solomon-Kodierung extrem un­ wahrscheinlich, daß die Informationen hoher Priorität falsch ausgelesen werden.With this error correction scheme it is possible to a maximum of to correct 60 (10 × 6) bit errors, which is 38.5% of bits used. Due to the large number of included padding symbols it makes the big bug-proof position capacity of this Reed-Solomon coding extremely un likely that the high priority information is wrong be read out.

Die Informationen niedriger Priorität werden mit einem Reed- Solomon-Kode mit anderen Parametern kodiert, nämlich mitThe low priority information is Solomon code encoded with other parameters, namely with

m = 8 (8 Symbolbits);
n = 28-1 = 255;
t = 36;
k = n - 2t = 183.
m = 8 (8 symbol bits);
n = 2 8 -1 = 255;
t = 36;
k = n - 2t = 183.

Da bei dem beschriebene Beispiel auf der Kennzeichnung 1292 Bit kodiert angegeben werden können, sind insgesamt 1136 Bit (1292-156 Bits für Informationen hoher Priorität und Prüf­ bits) zum Kodieren und für die Prüfbits der Informationen niedriger Priorität verfügbar. Die verbleibenden 904 Bits (255×8-1136) sind daher als Auffüllbits vorzusehen. Das ergibt 560 Bit (183×8-904) für die Informationen niedri­ ger Priorität und 576 Prüfbits.Because in the example described on the marking 1292 Bit coded can be specified, a total of 1136 bits (1292-156 bits for high priority information and check bits) for coding and for the check bits of the information low priority available. The remaining 904 bits (255 × 8-1136) should therefore be provided as padding bits. The gives 560 bits (183 × 8-904) for the information low priority and 576 check bits.

Um die Wiedergewinnung der Informationen hoher Priorität weiter zu sichern, sind diese in den Informationen niedriger Priorität noch einmal enthalten. Der auf die Informationen niedriger Priorität angewendete Reed-Solomon-Fehlerschutz­ kode ermöglicht das Kodieren von zusätzlichen 86 alphanume­ rischen 6-Bit-Zeichen mit einer maximalen Fehlerkorrektur­ fähigkeit von etwa 25,4%.To regain high priority information further secure, these are lower in the information Priority included again. The one on the information low-priority Reed-Solomon error protection  code enables the coding of an additional 86 alphanumes 6-bit characters with maximum error correction ability of about 25.4%.

Mit der obigen Reed-Solomon-Fehlerschutzkodierung ist die Gesamtzahl von 1292 Informationsbits, die auf der gezeigten Kennzeichnung verfügbar sind, wie folgt verteilt:With the Reed-Solomon error protection coding above, the Total number of 1292 bits of information shown on the Labeling are available, distributed as follows:

36 Bits für Informationen hoher Priorität;
120 Prüfbits für diese Informationen;
560 Bits für die Informationen niedriger Priorität (einschließlich 40 Bits für die Wiederholung der Informationen hoher Priorität); und
576 Prüfbits für die Informationen niedriger Priorität.
36 bits for high priority information;
120 check bits for this information;
560 bits for low priority information (including 40 bits for repetition of high priority information); and
576 check bits for the low priority information.

Die Bitfolge der Daten einschließlich der entsprechenden Prüfbits zur Sicherstellung der Informationen sind den ein­ zelnen Sechsecken in der Gruppenkarte der Fig. 5 wie gezeigt zugeordnet. Es kann eine große Anzahl von Verteilungsmustern verwendet werden, wenn berücksichtigt wird, daß die wichti­ gen festzulegenden Kriterien sind:The bit sequence of the data, including the corresponding check bits to ensure the information, are assigned to the individual hexagons in the group map of FIG. 5 as shown. A large number of distribution patterns can be used if the important criteria to be determined are taken into account:

1. Sichere Anordnung der Informationen hoher Priorität in der Nähe des Erfassungszieles (falls ein solches im Datenfeld vorgesehen ist) bzw. der Mitte der Kennzeich­ nung; und
2. Erzeugung eines Musters, das beim Lesen leicht wiederer­ kannt werden kann.
1. Secure arrangement of the high-priority information in the vicinity of the acquisition target (if such is provided in the data field) or the center of the identifier; and
2. Generation of a pattern that can be easily recognized when reading.

Das bei der vorliegenden Ausführungsform verwendete Fehler­ kodierprogramm ist "ERRCODE.C". The error used in the present embodiment coding program is "ERRCODE.C".  

Die Kodierung für die Reed-Solomon-Kodes erfordert eine Mul­ tiplikation des Informationskodevektors mit einer Generator­ matrix. Diese Matrixmultiplikation wird mittels einer Ga­ lois-Feld-Arithmetik ausgeführt. Die Addition von zwei Ele­ menten des Feldes erfolgt durch Ausführung einer Exklusiv- Oder-Operation zwischen den beiden Elementen. Eine Multipli­ kation erfolgt über eine "log"-Operation im Galois-Feld. Die log- und antilog-Werte werden mittels Nachschlagetabellen erhalten, die aus den Hauptpolynomen abgeleitet werden, ins­ besondere aus 1 + x6 für die Informationen hoher Priorität und aus 1 + x2 + x3 + x4 + x8 für die Informationen niedri­ ger Priorität. Ein Hilfsprogramm "GF.C" 126 (Fig. 9) erzeugt die für die Galois-Feld-Arithmetik erforderlichen Nachschla­ getabellen. Die Nachschlagetabellen werden berechnet und in der Datei "GF.LUT" 127 zur Verwen­ dung beim Kodieren und Dekodieren gespeichert. Das Genera­ torpolynom g(x) für den Reed-Solomon-Kode wird über die folgende Gleichung bestimmt:The coding for the Reed-Solomon codes requires a multiplication of the information code vector with a generator matrix. This matrix multiplication is carried out by means of a Ga lois field arithmetic. The addition of two elements of the field is carried out by performing an exclusive-OR operation between the two elements. A multiplication takes place via a "log" operation in the Galois field. The log and antilog values are obtained using look-up tables derived from the main polynomials, especially 1 + x 6 for the high priority information and 1 + x 2 + x 3 + x 4 + x 8 for the low information priority. An auxiliary program "GF.C" 126 ( FIG. 9) generates the look-up tables required for the Galois field arithmetic. The lookup tables are calculated and stored in the "GF.LUT" file 127 for use in coding and decoding. The generator polynomial g (x) for the Reed-Solomon code is determined using the following equation:

g(x) = (x + a) (x + a2) . . . .(x + a2t);g (x) = (x + a) (x + a 2 ). . . . (x + a 2t );

wobei a das Grundelement des Galois-Feldes ist.where a is the basic element of the Galois field.

Die Generatormatrix für den Reed-Solomon-Kode wird durch Ausführen einer Längsdivision für jede der Zeilen der Gene­ ratormatrix gebildet. Die k-te Zeile der Generatormatrix wird aus dem Rest gebildet, der bei der Ausführung der Längsdivision von xn-k-i durch g(x) erhalten wird.The generator matrix for the Reed-Solomon code is formed by performing a longitudinal division for each of the rows of the generator matrix. The kth line of the generator matrix is formed from the remainder that is obtained by executing the longitudinal division of x nki by g (x).

Die Berechnung der Generatorpolynome g(x) und der Generator­ matrizen für die Informationen hoher und niedriger Priorität wird gemäß dem Hilfsprogramm "MKRSLUT.C" 125 ausgeführt. The calculation of the generator polynomials g (x) and the generator matrices for the information of high and low priority is carried out according to the utility program "MKRSLUT.C" 125 .

Die Nachschlagetabellen für die Generatormatrizen werden in der Da­ tei "RS.LUT" 128 gespeichert.The lookup tables for the generator matrices are stored in the file "RS.LUT" 128 .

Die Kennzeichnungen mit den Sechsecken können mittels Stan­ darddruckern hergestellt werden, die überall verfügbar und billig sind. Ein Drucker mit einer Matrix von 300×300 Punkten pro Quadratzoll (6,25 cm2) reicht zum Drucken von dreifarbigen (Schwarz, Grau, Weiß) Kennzeichnungen mit 888 Sechsecken plus einem zentralen Erfassungsziel aus. Ein sol­ cher Drucker ist beispielsweise das Modell Hewlett Packard Laser Jet Series 11 mit einem 0,5-Megabyte-Speicher und einer graphischen Auflösung von 300 Punkten pro Zoll (48 Punkten pro Zentimeter). Ein Raster aus 300×300 Bildpun­ kten mit einer Dichte von 90 000 Bildpunkten pro Quadratzoll ergibt etwa 90 Bildpunkte pro Sechseck. Jedem Bildpunkt ist ein Wert 0 oder 1 zugeordnet, je nachdem, ob der Bildpunkt schwarz oder weiß darstellt. Der Drucker kann dazu verwendet werden, ein zweifarbiges Datenfeld aus schwarzen und weißen Sechsecken oder ein dreifarbiges Datenfeld aus schwarzen, weißen und grauen Sechsecken zu drucken, wenn zur Erzeugung der grauen Sechsecke ein Halbtonalgorithmus verwendet wird.The markings with the hexagons can be produced by means of standard printers which are available everywhere and are cheap. A printer with a matrix of 300 × 300 dots per square inch (6.25 cm 2 ) is sufficient for printing three-color (black, gray, white) markings with 888 hexagons plus a central acquisition target. Such a printer is, for example, the Hewlett Packard Laser Jet Series 11 model with a 0.5 megabyte memory and a graphic resolution of 300 dots per inch (48 dots per centimeter). A grid of 300 × 300 pixels with a density of 90,000 pixels per square inch gives approximately 90 pixels per hexagon. A value of 0 or 1 is assigned to each pixel, depending on whether the pixel represents black or white. The printer can be used to print a two-color data field from black and white hexagons or a tri-color data field from black, white and gray hexagons if a halftone algorithm is used to generate the gray hexagons.

Wie in der Fig. 9 gezeigt, wird mittels eines Programms "MKMAPS.C" 140 eine Bereichs-Nachschlagetabelle "REGIONS. LUT" 141 mit 34 Zeilen und 30 Spalten erzeugt, die analog zu der Darstellung der Fig. 5 ist, die jedoch darüberhinaus da­ für vorgesehen ist, die Auswahl von Schwarz oder Weiß für die Erfassungszielringe anzugeben. Die einzelnen Sechsecke werden jeweils in Schwarz, Weiß oder Grau kodiert oder sind nicht verwendbar. Durch eine gespeicherte Subroutine des Programms "MKMAPS.C", das die Zugehörigkeit eines jeden der 300×300 Bildpunkte in dem Raster zu bestimmten Bereichen in "REGIONS.LUT" 141, d. h. etwa 90 Bildpunkten pro Sechseck festlegt, wird eine eigene Nachschlagetabelle "HEX MAP.LUT" 142 erzeugt. Die zu den Erfassungsringen gehörenden Bild­ punkte werden entweder schwarz oder weiß kodiert. Die Er­ fassungszielringe werden dadurch gedruckt, daß zuerst ein sechseckiges Muster für jede Bereichszeile gebildet und dann die Ringe erzeugt werden. Die von den Erfassungszielringen teilweise oder vollständig bedeckten Bereiche werden in "REGIONS.LUT" 141 als nicht verwendbar angegeben.As shown in FIG. 9, an area lookup table "REGIONS. LUT" 141 with 34 rows and 30 columns is generated by means of a program "MKMAPS.C" 140 , which is analogous to the illustration of FIG. 5, but beyond that because it is intended to specify the selection of black or white for the target rings. The individual hexagons are encoded in black, white or gray or cannot be used. Through a stored subroutine of the program "MKMAPS.C", which defines the affiliation of each of the 300 × 300 pixels in the grid to specific areas in "REGIONS.LUT" 141 , ie approximately 90 pixels per hexagon, a separate lookup table "HEX" is created MAP.LUT " 142 generated. The pixels belonging to the detection rings are encoded either in black or white. The detection target rings are printed by first forming a hexagonal pattern for each area line and then creating the rings. The areas partially or completely covered by the acquisition target rings are specified in "REGIONS.LUT" 141 as unusable.

Die fehlergeschützte, kodierte Bitfolge wird gemäß einer vorbestimmten Abfolge in das Feld von 11×10 Gruppen von Sechsecken übertragen. Die Abfolge wird durch eine Nach­ schlagetabelle "ORDER.LUT" 151 festgelegt, die durch ein gespeichertes Hilfsprogramm "ORDER.C" 150 erzeugt wird. Die Zuordnung von Werten 0, 1 oder 2 zu Bereichen, die für das Bedrucken auf der Kennzeichnung zur Verfügung stehen, während Bereiche mit einem Wert von 3 unverändert gelassen werden, erfolgt durch das Programm "PRLABEL.C" 160. Grautöne für die Sechsecke in den Gruppen von 3×3 Zellen werden in Verbindung mit einem Programm mit dem Titel "CELL CODE.C" 170 zugeordnet.The error-protected, coded bit sequence is transmitted into the field of 11 × 10 groups of hexagons according to a predetermined sequence. The sequence is determined by a look-up table "ORDER.LUT" 151 , which is generated by a stored auxiliary program "ORDER.C" 150 . The program "PRLABEL.C" 160 assigns values 0, 1 or 2 to areas which are available for printing on the marking, while areas with a value of 3 are left unchanged. Gray tones for the hexagons in the groups of 3 × 3 cells are assigned in connection with a program with the title "CELL CODE.C" 170 .

Bei diesem Hilfsprogramm ist vorgesehen, daß die Informatio­ nen hoher Priorität bevorzugt in einem Bereich um das Erfas­ sungsziel gespeichert werden, in dem die Wahrscheinlichkeit für eine Beschädigung der Kennzeichnung geringer ist. Zur Erzeugung einer Bitfolge, die zur Eingabe in den Laser­ drucker geeignet ist, wird das Programm "LABEL.C" 180 ver­ wendet. This utility program provides that the information of high priority is preferably stored in an area around the detection target in which the likelihood of damage to the identification is less. The program "LABEL.C" 180 is used to generate a bit sequence which is suitable for input into the laser printer.

Das Drucken von Kennzeichnungen in den Farben Schwarz, Grau und Weiß ist ein einfacher Vorgang, da nur schwarze Druck­ farbe erforderlich ist, wenn ein gewöhnlicher Halbtonalgo­ rithmus benutzt wird. Wenn andere Farbkombinationen vorge­ sehen sind, was ohne weiteres möglich ist, sind entsprechend aufwendigere Drucker erforderlich.Printing labels in black, gray and white is an easy process since only black printing Color is required if an ordinary halftone algo rhythm is used. If other color combinations are featured see what is easily possible are appropriate more complex printers required.

Wenn jedem der Bildpunkte des Druckers ein Wert für Schwarz oder Weiß zugeordnet worden ist, können die Kennzeichnungen entsprechend ausgedruckt werden, um eine kodierte Fläche zu erzeugen, wie sie in der Fig. 3 gezeigt ist, in der manche Sechsecke weiß, andere grau und wieder andere schwarz sind und in der ein Erfassungsziel aus konzentrischen schwarzen und weißen Ringen im Mittelpunkt ausgebildet ist.If a black or white value has been assigned to each of the printer's pixels, the labels can be printed accordingly to produce an encoded area as shown in Figure 3, in which some hexagons are white, others are gray, and again others are black and in which a detection target is formed from concentric black and white rings in the center.

Im folgenden wird nun der Vorgang des Dekodierens oder Aus­ wertens des Kennzeichens erläutert. Es ist offensichtlich, daß die Auswertung vorzugsweise mit sehr hoher Geschwindig­ keit in der Größenordnung eines Bruchteiles einer Sekunde erfolgt, um die Effektivität der Handhabung des Gegenstandes (oder einer anderen Manipulation) zu erhöhen.The following is the process of decoding or off evaluating the license plate explained. It is obvious, that the evaluation preferably with very high speed on the order of a fraction of a second done to the effectiveness of handling the item (or other manipulation).

Es gibt grundsätzlich zwei Möglichkeiten, bei der Auslesung der Kennzeichnung die Abbildung zu erfassen. Die Kennzeich­ nung kann mit relativ geringer Geschwindigkeit unter Verwen­ dung eines in der Hand gehaltenen, statischen Fixfokus-Scan­ ners gelesen werden. Alternativ kann auch ein elektroopti­ scher Sensor mit einem servo-gesteuerten Fokussiermechanis­ mus für ein dynamisches, schnelles Abtasten von sich schnell bewegenden Gegenständen verschiedener Größen und Höhen ver­ wendet werden. Das im folgenden beschriebene Verfahren und die entsprechende Vorrichtung zur Dekodierung werden in Ver­ bindung mit der Verwendung eines Fixfokus-Scanners erläu­ tert. Der Vorgang kann jedoch auch mit bestimmten Modifika­ tionen im optischen System auf ein dynamisches Abtastsystem übertragen werden. Zur Handhabung von Gegenständen bei hohen Geschwindigkeiten wird vorzugsweise ein Hochgeschwindig­ keits-Abtastmechanismus angewendet, der Kennzeichnungen lesen kann, die mit einer Lineargeschwindigkeit von etwa 2,5 m/sec oder mehr an einer festen Scanner-Position vorbeige­ führt werden. Die Fig. 7 zeigt die Abfolge der Schritte des Dekodiervorganges, und die Abbildungsverarbeitung beinhaltet die im folgenden beschriebenen Schritte.There are basically two ways to capture the image when reading the label. The label can be read at a relatively slow rate using a handheld static fixed focus scanner. Alternatively, an electro-optical sensor with a servo-controlled focusing mechanism can be used for dynamic, fast scanning of fast-moving objects of different sizes and heights. The method described below and the corresponding device for decoding are explained in conjunction with the use of a fixed focus scanner. However, the process can also be transferred to a dynamic scanning system with certain modifications in the optical system. For handling objects at high speeds, a high-speed scanning mechanism is preferably used, which can read markings that pass a fixed scanner position at a linear speed of about 2.5 m / sec or more. Fig. 7 shows the sequence of the steps of the decoding process, and the image processing includes the steps described below.

Wenn ein Gegenstand, Paket oder Brief auf einem schnellen Förderband transportiert wird, ist der zu beleuchtende Be­ reich verhältnismäßig groß, und die Ausmaße der Gegenstände auf dem Förderband sind unterschiedlich. Beispielsweise sind 1 m breite Förderbänder und Pakete mit einer Breite von einigen wenigen Zentimetern bis zu nahezu einem Meter sowie entsprechenden Höhen nicht ungewöhnlich für Paketverteilsy­ steme. Die Kennzeichnung mit einer Fläche von 6,25 cm2 kann sich dabei irgendwo auf der gesamten Breite des Förderbandes befinden. Auch können die Pakete bezüglich der Bewegungs­ richtung schräg liegen. Die Pakete, Briefe und dergleichen haben verschiedene Höhen, so daß sich die abzutastenden Kennzeichnungen nur wenige Zentimeter über dem Förderband oder auch nahezu einem Meter über dem Förderband befinden können, entsprechend der maximalen Höhe, die das jeweilige System vorsieht.When an object, package or letter is transported on a fast conveyor belt, the area to be illuminated is relatively large and the dimensions of the objects on the conveyor belt are different. For example, 1 m wide conveyor belts and packages with a width of a few centimeters up to almost a meter and corresponding heights are not uncommon for package distribution systems. The marking with an area of 6.25 cm 2 can be anywhere on the entire width of the conveyor belt. The packages can also be inclined with respect to the direction of movement. The parcels, letters and the like have different heights, so that the markings to be scanned can be located only a few centimeters above the conveyor belt or almost one meter above the conveyor belt, corresponding to the maximum height provided by the respective system.

Um die Kennzeichnungen ausreichend zu beleuchten, ist unter Berücksichtigung des großen Bereiches an möglichen Paket­ breiten und -höhen und an möglichen Darstellungswinkeln die Verwendung einer intensiven Lichtquelle vorteilhaft, die die optischen Eigenschaften, die für die Kennzeichnung gewählt wurden, definiert reflektiert. Das Licht kann im infraroten, ultravioletten oder sichtbaren Wellenlängenbereich und bei­ spielsweise im sichtbaren Bereich des Spektrums an beliebi­ ger Stelle liegen.To adequately illuminate the markings, see below Consideration of the wide range of possible packages widths and heights and at possible display angles Using an intense light source is beneficial, which optical properties chosen for labeling were reflected, defined. The light can be in the infrared, ultraviolet or visible wavelength range and at  for example in the visible range of the spectrum at any lying place.

Die Lichtquelle für die Beleuchtung muß daher genügend stark sein, um ausreichend reflektiertes Licht am Lichtsensor (z. B. einem CCD-Element) zu ergeben, damit der Sensor zuverläs­ sig zwischen den schwarzen, grauen und weißen oder sonstigen verwendeten optischen Eigenschaften der Sechsecke unter­ scheiden kann. Bei einem dynamischen Abtastsystem kann ein LED-Array verwendet werden, um in der Höhe der Kennzeichnung eine Beleuchtung von etwa 10 mW/cm2 zu erhalten. Die LEDs können flächig, ohne eine fokussierende Linse, oder linear, mit einer fokussierenden Zylinderlinse, angeordnet sein. Es kann auch eine Laser-Lichtquelle in Verbindung mit einem optischen System, das eine linienförmige Beleuchtung er­ zeugt, verwendet werden.The light source for the lighting must therefore be strong enough to give sufficient reflected light at the light sensor (z. B. a CCD element) so that the sensor reliably between the black, gray and white or other optical properties of the hexagons used can divorce. In the case of a dynamic scanning system, an LED array can be used to obtain an illumination of approximately 10 mW / cm 2 at the height of the marking. The LEDs can be arranged flat without a focusing lens or linearly with a focusing cylindrical lens. A laser light source can also be used in conjunction with an optical system that produces linear illumination.

Die Wahl der Lichtquelle mit bestimmten Eigenschaften kann somit entsprechend den Erfordernissen für die jeweilige An­ wendung erfolgen. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß die Beleuchtung ausreichen muß, um die Kennzeichnungen ausrei­ chend schnell zu identifizieren, und daß die Kennzeichnung selbst nur eine Fläche von 6,25 cm2 hat, sich in unter­ schiedlichen Höhen auf einem Transportband befinden kann und sich mit Geschwindigkeiten bis zu 2,5 m/sec bewegt.The choice of the light source with certain properties can thus be made according to the requirements for the particular application. It must be taken into account that the lighting must be sufficient to identify the markings sufficiently quickly, and that the marking itself has only an area of 6.25 cm 2 , can be at different heights on a conveyor belt and with Moving speeds up to 2.5 m / sec.

Wenn der oben erwähnte statische Fixfokus-Scanner verwendet wird, ist eine Beleuchtung von etwa 2 mW/cm2 in der Regel ausreichend, die durch eine Leuchtstofflampe erhalten werden kann.When the above-mentioned static fixed focus scanner is used, an illumination of about 2 mW / cm 2 is usually sufficient, which can be obtained by a fluorescent lamp.

Der zweite Schritt bei der Erkennung während des Dekodier­ vorganges ist die optische Erfassung des beleuchteten Be­ reiches mit einem elektronisch betriebenen Sensor. Die Ka­ mera bzw. der Lichtsensor, die bzw. der bei dem statischen Fixfokus-Abtastsystem der vorliegenden Ausführungsform ver­ wendet wird, kann eine Farb-CCD-TV-Kamera industrieller Art sein, wie beispielsweise das Modell WV-CD 130 der Panasonic Industrial Co., die mit einer 50-mm-TV-Linse mit einem 5-mm- Verlängerungstubus ausgerüstet ist, wie sie unter der Mar­ kenbezeichnung NAVITRON TM erhältlich ist. Eine solche Kame­ ra kann mit einer Bilderfassungsschaltung wie dem Modell DT-2803-60 von Data Translation Inc. verbunden sein.The second step in the detection during the decoding process is the optical detection of the illuminated area with an electronically operated sensor. The camera or light sensor used in the static fixed focus scanning system of the present embodiment may be an industrial type color CCD TV camera, such as the Panasonic Industrial Co model WV-CD 130 ., which is equipped with a 50 mm TV lens with a 5 mm extension tube, as is available under the brand name NAVITRON TM. Such a camera may be connected to an image capture circuit such as the Data Translation Inc. model DT-2803-60.

Die optische Abbildung kann die Erfassung der gesamten Kenn­ zeichnung unter der Verwendung eines Flächensensor wie der oben genannten Kamera und der Bilderfassungsschaltung bein­ halten oder alternativ mit einem linearen Sensorarray ausge­ führt werden, das ein CCD-Element enthält, wobei die zweite Dimension bei der Abtastung der Kennzeichnung durch die Be­ wegung des Gegenstandes (und der Kennzeichnung) erhalten wird. Ein für diesen Zweck geeignetes CCD-Element ist der lineare CCD-Sensor Modell Thomson-CSF THX 31510 CDZ mit 4096 Elementen.The optical image can capture the entire characteristic drawing using an area sensor like that above camera and the image capture circuit hold or alternatively with a linear sensor array leads, which contains a CCD element, the second Dimension when scanning the marking by the Be receive movement of the item (and the marking) becomes. A CCD element suitable for this purpose is the Linear CCD sensor model Thomson-CSF THX 31510 CDZ with 4096 Elements.

Für dynamische Systeme, bei denen die die Kennzeichnungen tragenden Gegenstände auf einem Förderband oder dergleichen bewegt werden, ist es günstig, zwischen den zu erfassenden Kennzeichnungen und dem Lichtsensor einen langen optischen Weg vorzusehen. Der hauptsächliche Grund dafür ist die Ver­ ringerung der Änderung der scheinbaren Größe der durch einen im Abstand angeordneten Sensor erfaßten Kennzeichnung. Wenn beispielsweise die Länge des optischen Weges gleich 1,20 m ist, hat die Abbildung einer Kennzeichnung, die sich nur einige Zentimeter über dem Förderband befindet, eine ganz andere Größe wie die einer Kennzeichnung, die sich 90 cm über dem Förderband befindet. Wenn jedoch ein optischer Weg mit einer Länge von z. B. 6 m vorgesehen ist, sind die Abbil­ dungen solcher Kennzeichnungen nahezu gleich groß, und es kann eine gleichmäßig gute Auflösung der Abbildung im gesam­ ten erfaßten Bereich erhalten werden. Das gleiche gilt, wenn anstelle eines Zeilensensors ein Flächensensor verwendet wird. Die große Auflösung wird somit bei einer Anordnung wie in der Fig. 6 durch einen langen optischen Weg erreicht.For dynamic systems in which the objects carrying the markings are moved on a conveyor belt or the like, it is expedient to provide a long optical path between the markings to be detected and the light sensor. The main reason for this is to reduce the change in the apparent size of the label detected by a spaced sensor. For example, if the length of the optical path is 1.20 m, the image of a label that is only a few centimeters above the conveyor belt has a completely different size than that of an label that is 90 cm above the conveyor belt. However, if an optical path with a length of e.g. B. 6 m is provided, the illustrations of such markings are almost the same size, and it can be obtained a uniformly good resolution of the image in the total area covered. The same applies if an area sensor is used instead of a line sensor. The large resolution is thus achieved with an arrangement as in FIG. 6 by a long optical path.

Um eine Scharfeinstellung auf Kennzeichen an verschieden hohen Gegenständen zu ermöglichen, wird ein Höhensensor be­ nötigt. Dazu kann beispielsweise ein Ultraschallsensor ver­ wendet werden, oder es ist eine Anzahl von Lichtschranken vorgesehen, die vom Gegenstand unterbrochen werden. Entspre­ chend kann dann ein Einstellmechanismus mit oder ohne Rück­ führung (Regelung) aktiviert werden, um die Position der optischen Erfassungselemente (z. B. Linsen oder Sensoren) kontinuierlich zu verstellen.To focus on different license plates To enable high objects, a height sensor will be compelled. For example, an ultrasonic sensor can be used for this purpose be used, or it is a number of light barriers provided that are interrupted by the object. Correspond An adjustment mechanism with or without back can then be made accordingly guidance (regulation) to be activated to the position of the optical detection elements (e.g. lenses or sensors) continuously adjustable.

Die Fig. 6 ist eine schematische Ansicht einer Einstellvor­ richtung für eine Kamera, die zum Positionieren des Licht­ sensors der Kamera gemäß der Höhe der erfaßten Gegenstände dient. In der Fig. 6 sind eine Linse 196, eine Spulenan­ steuerung 202, ein Höhensensor 206 und eine Regelung dafür dargestellt. Der Höhensensor 206 kann aus einem Ultraschall­ sensor bestehen oder aus einem System, bei dem vom Gegen­ stand Lichtstrahlen unterbrochen werden. Das Ausgangssignal des Höhensensors 206 wird zu einem Mikroprozessor 204 ge­ führt, der seinerseits die Spulenansteuerung 202 veranlaßt, eine Spule 200 zu bewegen, an der ein CCD-Element 198 oder ein anderer geeigneter Sensor angebracht ist. Ein Positions­ sensor 208 erfaßt die Position der Spule 200 und gibt das entsprechende Ausgangssignal an den Mikroprozessor 204, wodurch eine Regelschleife zum Erfassen und Einstellen der Position der Spule 200 gebildet wird. Fig. 6 is a schematic view of a setting device for a camera for positioning the light sensor of the camera according to the height of the detected objects. In FIG. 6, a lens 196, a Spulenan control 202, a height sensor 206, and a control therefor are shown. The height sensor 206 may consist of an ultrasound sensor or of a system in which light rays are interrupted by the object. The output of the height sensor 206 is passed to a microprocessor 204 which in turn causes the spool driver 202 to move a spool 200 to which a CCD element 198 or other suitable sensor is attached. A position sensor 208 detects the position of the coil 200 and outputs the corresponding output signal to the microprocessor 204 , whereby a control loop for detecting and adjusting the position of the coil 200 is formed.

Der Sensor muß in der Lage sein, das von der beleuchteten Kennzeichnung reflektierte Licht zu erfassen, und er muß ein Analogsignal erzeugen, das der Intensität der reflektierten Eigenschaften der Kennzeichnung entspricht, wie sie durch die einzelnen Bildpunkte des elektrooptischen Sensors aufge­ nommen werden.The sensor must be capable of being illuminated by the Marking to detect reflected light and it must be a Generate analog signal that reflects the intensity of the reflected Characteristics of the label corresponds to how it passes through the individual pixels of the electro-optical sensor be taken.

Eine geeignete Lichtquelle kann wie erwähnt über einem För­ derband angebracht sein, um einem Bereich, der sich über die ganze Breite des Förderbandes erstreckt, mit Licht bestimm­ ter Qualität und Intensität auszuleuchten. Das von der Kenn­ zeichnung reflektierte Licht kann mittels einer Reihe von Reflektoren umgelenkt und dann erst durch den elektroopti­ schen Sensor erfaßt werden. Der Zweck des Umlenken des Lichts ist es, ein kompaktes und damit starres System zu schaffen.A suitable light source can, as mentioned, over a för The tape should be attached to an area that spans the extends the entire width of the conveyor belt, determine with light the quality and intensity. That from the Kenn Drawing reflected light can be captured using a number of Reflectors deflected and only then through the electro optics rule sensor are detected. The purpose of redirecting the It is light to be a compact and therefore rigid system create.

Das von dem Sensor abgegebene analoge Bildsignal wird dann gefiltert. Das elektrische Analogsignal wird in Verbindung mit einem Analog-Bandpaßfilter dazu verwendet, das Vorhan­ densein eines Erfassungszieles im Datenfeld festzustellen. Das Analogsignal wird dann mittels eines herkömmlichen Ana­ log/Digital-Konverters in der Bilderfassungsschaltung oder einer anderen Einrichtung in ein digitales Signal umgewan­ delt. Es ist möglich, anstelle des Analog-Bandpaßfilters eine digitale Filterschaltung vorzusehen, um das Vorhan­ densein des Erfassungszieles durch einen Vergleich von ent­ sprechenden digitalen Daten mit den vom Analog/Digital-Kon­ verter ausgegebenen Daten festzustellen.The analog image signal output by the sensor is then filtered. The electrical analog signal is connected used with an analog bandpass filter, the existing to determine whether there is a target in the data field. The analog signal is then processed using a conventional Ana log / digital converter in the image capture circuit or another device converted into a digital signal delt. It is possible to replace the analog bandpass filter to provide a digital filter circuit to the existing being the target by comparing ent speaking digital data with that of the analog / digital con determined data output.

Ein Beispiel für einen Flächensensor mit einem CCD-Element mit einer Anzahl von Detektoren ist die bereits erwähnte Farb-CCD-TV-Kamera WV-CD 130 von Panasonic. Das analoge Aus­ gangssignal dieses Sensors wird zu der Bilderfassungsschal­ tung DT 2803-60 von Data Translation geführt, die einen 6-Bit-Einfarben-A/D-Konverter zur Digitalisierung der Daten enthält. Mittels einer Subroutine wird das sequentielle digitale Ausgangssignal der Bilderfassungsschaltung in der Form einer exakten Wiedergabe des durch den optischen Sensor erfaßten Bildes in einen Speicher eingespeichert.An example of a surface sensor with a CCD element with a number of detectors is the one already mentioned Color CCD TV camera WV-CD 130 from Panasonic. The analogue out This sensor's output signal becomes the image acquisition scarf  tung DT 2803-60 led by Data Translation, the one 6-bit single-color A / D converter for digitizing the data contains. Using a subroutine, the sequential digital output signal of the image capture circuit in the Form of an exact reproduction of the by the optical sensor captured image stored in a memory.

Die Verarbeitung der optisch erfaßten Abbildung ist der we­ sentlichste Vorgang bei der exakten Wiedergewinnung der ur­ sprünglichen Konfiguration der Kennzeichnung und der opti­ schen Eigenschaften (Farben) eines jeden Sechsecks. Diese Verarbeitung beinhaltet die im folgenden angegebenen Schrit­ te, wobei das bekannte Muster, nach dem die Kennzeichnung ursprünglich kodiert wurde, dazu verwendet wird, die in der Kennzeichnung enthaltenen Informationen zu dekodieren.The processing of the optically recorded image is the we Most significant process in the exact recovery of the original initial configuration of the labeling and opti properties (colors) of each hexagon. This Processing includes the steps given below te, the well-known pattern, according to which the labeling was originally encoded, which is used in the Decode information contained in the label.

Der erste dieser Schritte ist die Lokalisierung des Mittel­ punktes des Erfassungszieles. Vor der Anwendung der erwähn­ ten CCD-TV-Kamera und der Bilderfassungsschaltung wird, wie in der Fig. 10 gezeigt, ein Initialisierungsprogramm "DTINIT.C" 250 ausgeführt, um die Bilderfassungsschaltung in einen definierten Bereitschaftszustand zu bringen und die Farb-Nachschlagetabellen zu laden, gefolgt von dem Programm "DTLIVE.C" 255, um die Bilderfassungsschaltung zu aktivie­ ren. Dann veranlaßt das Programm "DTGRAB.C" die Bilderfas­ sungsschaltung, die Szene in einen Bildspeicher mit 240 Zei­ len und 256 Spalten zu digitalisieren, wobei das Muster in 6-Bit-Werten als Byte gespeichert wird. Zwei Hilfsprogramme "DTSAVE.C" und "DTLOAD.C" bewirken eine Übertragung der Schirmbilder in und aus einem Speicher. The first of these steps is to locate the center of the acquisition target. Before the use of the mentioned CCD-TV camera and the image acquisition circuit, as shown in FIG. 10, an initialization program "DTINIT.C" 250 is carried out in order to bring the image acquisition circuit into a defined standby state and to load the color look-up tables followed by the program "DTLIVE.C" 255 to activate the image acquisition circuit. Then the program "DTGRAB.C" causes the image acquisition circuit to digitize the scene into an image memory with 240 lines and 256 columns, the pattern is stored as a byte in 6-bit values. Two auxiliary programs "DTSAVE.C" and "DTLOAD.C" transfer the screens to and from a memory.

Bei der ersten Erfassung der Abbildung des Kennzeichens kann ein herkömmlicher analoger Bandpaßfilter dazu verwendet wer­ den, die optischen Eigenschaften der konzentrischen Ringe des Erfassungszieles zu identifizieren. Diese optischen Ei­ genschaften sind vorzugsweise die Farben Schwarz und Weiß, da der größte Kontrast auch das stärkste Signal ergibt. Um ein festes Muster für die Übergänge von Schwarz nach Weiß und wieder nach Schwarz usw. herauszufinden, ist es günstig, wenn eine lineare Abtastung durch den Mittelpunkt des Erfas­ sungsziel unabhängig von der Orientierung der Kennzeich­ nung immer den gleichen Frequenzverlauf ergibt. Das Erfas­ sungszieles wird daher am besten aus konzentrischen Ringen gebildet. Das Ausgangssignal des Sensors wird dann aufge­ teilt und durch zwei Detektionszweige geschickt. In dem einen dieser Zweige wird die Gesamtenergie des Ausgangssi­ gnales und in dem anderen die Energie mit der Ringfrequenz gemessen. Bei einem Vergleich der beiden Ausgangssignale muß die Energie aus dem Ringdetektor nahezu mit der Energie aus dem Gesamtenergiedetektor übereinstimmen, wenn die Abtastung durch den Mittelpunkt des Erfassungszieles ausgeführt wurde. Mit anderen Worten ist der Mittelpunkt des Zieles erfaßt, wenn diese nahezu vollständige Entsprechung auftritt. Unter dem Dateinamen "FIND.C" eine Auflistung der Vorgänge zur Erzeugung eines digitalen Bandpaßfilters und für den Filtervorgang angege­ ben. Bei der Ausführungsform mit der dynamischen Abtastung wird bei dem ersten Filterschritt vorzugsweise ein analoger Bandpaßfilter oder auch ein analoger Abtast-Bandpaßfilter verwendet.When you first register the image of the license plate a conventional analog bandpass filter is used for who the optical properties of the concentric rings identify the acquisition target. This optical egg properties are preferably the colors black and white, because the greatest contrast gives the strongest signal. Around a fixed pattern for the transitions from black to white and find out again after black, etc., it is convenient if a linear scan through the center of the acquisition target regardless of the orientation of the license plate always results in the same frequency response. The capture The best solution is to use concentric rings educated. The sensor output signal is then applied divided and sent through two detection branches. By doing one of these branches becomes the total energy of the output i gnales and in the other the energy with the ring frequency measured. When comparing the two output signals must the energy from the ring detector almost with the energy match the total energy detector when the scan through the center of the acquisition target. In other words, the center of the target is grasped when this almost complete correspondence occurs. Under the file name "FIND.C" a list of the processes for generating a digital bandpass filter and specified for the filtering process ben. In the dynamic scan embodiment is preferably an analog in the first filter step Bandpass filter or an analog sampling bandpass filter used.

Es ist anzumerken, daß der Erfassungsziel-Lokalisierungs­ schritt "FIND.C" 280 der Fig. 10 in der Fig. 7 als wahlweise bezeichnet ist, da auch ein in der Hand gehaltener Scanner verwendet werden kann, wobei der Bediener den Scanner geeig­ net plazieren kann, um eine korrekte Ausrichtung des Sensors sicherzustellen. Dies erfolgt allerdings verständlicherweise wesentlich langsamer als bei einem automatischen Sensor, und für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb ist die Verwendung eines automatischen Sensors unabdin 47658 00070 552 001000280000000200012000285914754700040 0002003943680 00004 47539gbar. Wenn ein automati­ scher (nicht in der Hand gehaltener) Sensor benutzt wird, stellt die Lokalisierung des Erfassungszieles einen erfor­ derlichen Verfahrensschritt dar.It should be noted that the acquisition target location step "FIND.C" 280 of FIG. 10 is designated as optional in FIG. 7 because a hand-held scanner can also be used, with the operator placing the scanner appropriately to ensure correct alignment of the sensor. However, this is understandably much slower than with an automatic sensor, and for high-speed operation, the use of an automatic sensor is unconditional 47658 00070 552 001000280000000200012000285914754700040 0002003943680 00004 47539gbar. If an automatic (not hand-held) sensor is used, the localization of the detection target is a necessary procedural step.

Als Alternative zu dem oben beschriebenen Analogfilter kann unter Verwendung eines Parks-McClellan-Algorithmusses, der in der Softwarepackung "Digital Filter Designs Software for the IBM PC" (Taylor und Stouraitis, Marcel Dekker Inc., New York N.Y. 1987) enthalten ist, ein digitaler Bandpaßfilter erzeugt werden.As an alternative to the analog filter described above using a Parks-McClellan algorithm that in the software package "Digital Filter Designs Software for the IBM PC "(Taylor and Stouraitis, Marcel Dekker Inc., New York N.Y. 1987) contains a digital bandpass filter be generated.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde ein eindimensio­ naler digitaler Bandpaßfilter zum Filtern des normalisierten digitalen Bitstromes mittels der folgenden Filter-Subrouti­ nen verwendet. Das herauszufilternde Band ist die erwartete Ringfrequenz. Der eindimensionale digitale Bandpaßfilter ist für eine Abtastrate von 400 Bildpunkten pro Zoll (2,54 cm) und eine Länge von 125 Bildpunkten (7,9375 mm oder 0,3125 Zoll) vorgesehen und für die Maße der gedruckten Erfassungs­ zielringe ausgelegt, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist. Die Frequenz ist damit 300/16 Zeilenpaare pro Zoll (2,54 cm), was eine normalisierte Frequenz (bei der 400 Zeilenpaare pro Zoll bzw. 2,54 cm = 1 ist) von 300/16×400 oder 0,046875 entspricht. Es wird ein Filter mit einem Durchlaßbereich gewählt, der sich bis 5% unter diese Frequenz und 15% über diese Fre­ quenz erstreckt, da Verzerrungen der Kennzeichnung typi­ scherweise eine Verkleinerung der Abbildung und damit eine erhöhte Frequenz ergeben. Sperrbereiche von 15% unterhalb der Frequenz zu 0 und von 25% über der Ringfrequenz zu 0,5 (Nyquist-Grenze) wurden vorgesehen. Die Werte für die Filter sind in der Datei "IMPULSE.LUT" 275 (Fig. 10) für den späte­ ren Gebrauch gespeichert, wobei die ersten 62 Koeffizienten weggelassen werden, da der Filter symmetrisch ist. Ein ent­ sprechendes Flußdiagramm ist in der Fig. 8 gezeigt.In the present embodiment, a one-dimensional digital bandpass filter was used to filter the normalized digital bit stream using the following filter subroutines. The band to be filtered out is the expected ring frequency. The one-dimensional digital bandpass filter is intended for a sampling rate of 400 pixels per inch (2.54 cm) and a length of 125 pixels (7.9375 mm or 0.3125 inches) and designed for the dimensions of the printed acquisition target rings, as in As shown in FIG. 3. The frequency is therefore 300/16 line pairs per inch (2.54 cm), which corresponds to a normalized frequency (for which 400 line pairs per inch or 2.54 cm = 1) of 300/16 × 400 or 0.046875. A filter with a passband is selected which extends up to 5% below this frequency and 15% above this frequency, since distortions in the marking typically result in a reduction in the image and thus an increased frequency. Exclusion zones of 15% below the frequency of 0 and of 25% above the ring frequency of 0.5 (Nyquist limit) were provided. The values for the filters are stored in the file "IMPULSE.LUT" 275 ( Fig. 10) for later use, the first 62 coefficients being omitted because the filter is symmetrical. A corresponding flow chart is shown in FIG. 8.

Durch Abtasten des Bandpaßfilters in Ausgangsintervallen, die der gemessenen horizontalen Vergrößerung entsprechen, wird ein Filter mit einer Länge von 25 Bildpunkten erzeugt.By sampling the bandpass filter at output intervals, that correspond to the measured horizontal magnification, a filter with a length of 25 pixels is generated.

Wenn beispielsweise die horizontale Vergrößerung der Abbil­ dung 80 Bildpunkte pro Zoll bzw. 2,54 cm ist, wird jeder fünfte Abtastwert des Filters verwendet (400/80 = 5 Bild­ punkte). Für nichtganzzahlige Schritte wird eine lineare Interpolation angrenzender Filter-Abtastwerte durchgeführt.If, for example, the horizontal enlargement of Fig is 80 pixels per inch or 2.54 cm, each fifth sample of the filter used (400/80 = 5 image Points). A linear is used for non-integer steps Interpolation of adjacent filter samples performed.

Des weiteren ist ein zweites, zweidimensionales Filter von 25×25 Bildpunkten vorgesehen. Die Abtastwerte für diesen zweidimensionalen Filter beruhen auf dem euklidischen Ab­ stand eines jeden Punktes vom Mittelpunkt des Filters, der für eine geeignete horizontale und vertikale Vergrößerung eingestellt wurde. Für nichtganzzahlige Abtastintervalle wird wieder eine lineare Interpolation ausgeführt.Furthermore, a second, two-dimensional filter is from 25 × 25 pixels are provided. The samples for this two-dimensional filters are based on the Euclidean Ab stood of every point from the center of the filter, the for a suitable horizontal and vertical magnification was discontinued. For non-integer sampling intervals linear interpolation is performed again.

Das Ausgangssignal des erwähnten eindimensionalen Filters wird quadriert und mittels eines rekursiven Tiefpaßfilters erster Ordnung geglättet, was einen exponentiellen Aus­ schnitt aus der Historie ergibt. Wenn das Ausgangssignal des Glättungsfilters eine vorbestimmte Schwelle übersteigt, wird ein zusätzlicher zweidimensionaler Filterschritt vorgesehen, um das Vorhandensein des Erfassungszieles zu überprüfen und dessen Ort genau zu bestimmen. Im ersten Teil des zweidimen­ sionalen Filtervorganges wird eine verringerte Filtergröße von 10×10 Bildpunkten verwendet, um die Berechnung zu er­ leichtern. Dieser Filter tastet eine rechteckige Fläche um den mittels des eindimensionalen Filters festgestellten Ort ab. Wenn das Maximum der zweidimensionalen Korrelation eine vorbestimmte Schwelle übersteigt, wird schließlich die voll­ ständige zweidimensionale Filterung mit dem vollen 25×25 Bildpunkt-Filter auf ein kleines quadratisches Fenster um das Maximum angewendet. Wenn das beste Ergebnis dieser Fil­ terung wiederum eine vorbestimmte Schwelle übersteigt, ist der Mittelpunkt festgestellt. Wenn eine der Schwellen nicht überschritten wird, "baut" das Programm den Glättungsfilter teilweise ab und kehrt zur eindimensionalen Abtastung zu­ rück. Wenn die eindimensionale Abtastung abgeschlossen wird, ohne daß das Vorhandensein eines Erfassungszieles festge­ stellt wurde, endet das Programm mit einem Fehler-Rück­ sprung.The output signal of the mentioned one-dimensional filter is squared and using a recursive low-pass filter first order smoothed out what an exponential out cut from the history. If the output signal of the Smoothing filter exceeds a predetermined threshold an additional two-dimensional filter step is provided, to check the existence of the target and to determine its location exactly. In the first part of the two dimes sional filtering process is a reduced filter size  of 10 × 10 pixels used to calculate it easier. This filter scans a rectangular area the location determined by the one-dimensional filter from. If the maximum of the two-dimensional correlation is one exceeds the predetermined threshold, it will eventually become full constant two-dimensional filtering with the full 25 × 25 Pixel filter around a small square window the maximum applied. If the best result of this fil in turn exceeds a predetermined threshold the center point. If one of the thresholds is not is exceeded, the program "builds" the smoothing filter partially and returns to one-dimensional scanning return When the one-dimensional scan is completed, without the existence of a detection target the program ends with an error return Leap.

Die von dem verwendeten optischen Sensor aufgenommenen In­ tensitäten des reflektierten Lichts können sich aufgrund von Veränderungen in der Beleuchtung, der Druckdichte, der Re­ flektivität des Papieres, der Empfindlichkeit der Kamera und anderen Faktoren einschließlich einer Verschlechterung der Kennzeichnung beispielsweise durch Falten, Verziehen usw. ändern. Als wahlweiser (und vorzugsweise angewendeter) Schritt kann das von dem Sensor erfaßte reflektierte Licht und das zu dem Speicher weitergeführte entsprechende Signal auf herkömmliche Weise normalisiert werden. Unter Anwendung bekannter Techniken wird das in der Fig. 10 gezeigte Norma­ lisierungsprogramm "NORM.C" 270 bei der Analyse des Intensi­ tätspegels des von der Kennzeichnung reflektierten Lichts verwendet, wie es in Bildpunktblöcken in dem Scanner aufge­ zeichnet ist, um die minimale und die maximale Intensität des vom Datenfeld reflektierten Lichts festzustellen. Das digitale Ausgangssignal der erwähnten Kombination aus Scan­ ner und Bilderfassungsschaltung wird vom Speicher zum Compu­ ter umgeladen, um mittels des Normalisierungsprogramms wei­ terbehandelt zu werden.The intensities of the reflected light recorded by the optical sensor used can change due to changes in the lighting, the printing density, the reflectivity of the paper, the sensitivity of the camera and other factors, including deterioration in the marking, for example due to folding, warping, etc. . As an optional (and preferably applied) step, the reflected light detected by the sensor and the corresponding signal passed to the memory can be normalized in a conventional manner. Using known techniques, the normalization program "NORM.C" 270 shown in FIG. 10 is used in the analysis of the intensity level of the light reflected from the label as recorded in pixel blocks in the scanner to determine the minimum and the determine the maximum intensity of the light reflected by the data field. The digital output signal of the above-mentioned combination of scanner and image acquisition circuit is reloaded from the memory to the computer in order to be further treated by means of the normalization program.

Unter Verwendung der Gleichung y = mx + b, wobei die in x eingesetzte minimale Intensität einen Wert von y = 0 und die in x eingesetzte maximale Intensität einen Wert von y = 63 ergibt, werden die erfaßten Intensitäten des reflektierten Lichts für jeden Bildpunkt so eingestellt, daß das schwär­ zeste Schwarz und das weißeste Weiß in der gespeicherten Abbildung als Standard festgelegt werden und die anderen Farbtöne von Schwarz, Weiß und Grau auf diese Standards be­ zogen werden. Der Normalisierungsvorgang erleichtert damit die Verarbeitung der erfaßten Abbildung. Die Normalisierung wird mittels eines Programms "NORM.C" ausgeführt. Es können selbstverständlich auch andere, aufwendigere Normalisie­ rungsverfahren angewendet werden.Using the equation y = mx + b, where the in x minimum intensity used a value of y = 0 and the maximum intensity used in x has a value of y = 63 results, the detected intensities of the reflected Light for each pixel set so that it is faint zeste black and the whitest white in the saved Figure set as standard and the others Shades of black, white and gray are based on these standards be drawn. The normalization process is therefore easier the processing of the captured image. The normalization is executed using a program "NORM.C". It can of course also other, more complex normalization procedures are applied.

Für die folgenden Berechnungen wird die gespeicherte Wieder­ gabe der Kennzeichnung erneut skaliert, um eine Abbildung mit gleichen horizontalen und vertikalen Größen zu erhalten. Dies ist wiederum ein wahlweiser Schritt, der jedoch eine schnelle und genaue Wiedergewinnung der kodierten Informa­ tionen erleichtert. Die Skalierung wird ausgeführt, um in der Abbildung eine gleichmäßige horizontale und vertikale Auflösung der Abtastung von zum Beispiel 150 Bildpunkten pro Zoll (2,54 cm) zu erhalten, wie sie bei der Ausführung mit dem statischen Fixfokus-Scanner verwendet wird.For the following calculations the saved re Handing the label rescaled to an illustration available with the same horizontal and vertical sizes. Again, this is an optional step, but one fast and accurate retrieval of the coded information tions relieved. The scaling is carried out in the picture has an even horizontal and vertical Resolution of the scan of, for example, 150 pixels per To get inches (2.54 cm), as when running with the static fixed focus scanner is used.

Die Skalierung bzw. Rückskalierung erfolgt durch Berechnen der Teil-Zeilen- und Spaltenadressen von Abtastungen bei 1/150 Zoll auf der Basis der bekannten horizontalen und ver­ tikalen Vergrößerung. Jeder Punkt der neuen gleichmäßig skalierten Abbildung wird dann aus einem entsprechenden Satz von Punkten aus der Abbildung abgeleitet, die im Speicher enthalten ist. Für Teil-Adressen wird zur näherungsweisen Bestimmung des Wertes der Punkte eine bilineare Interpola­ tion verwendet. Die Skalierung plaziert den Mittelpunkt der Kennzeichnung im Speicher auf einer bekannten Position. Die skalierte Abbildung wird schließlich zur späteren Verwendung im Durchsuchungsschritt gespeichert. Alle folgenden Vorgänge gehen davon aus, daß die skalierte Abbildung der Kennzeich­ nung auf eine bekannte Position im Gitter zentriert ist, es ist jedoch anzumerken, daß damit die Orientierung der Kenn­ zeichnung noch nicht angezeigt wird, die bezüglich des Sen­ sors nach wie vor verkippt sein kann. Die Skalierung wird mittels einer Subroutine ausgeführt.The scaling or re-scaling is done by calculation the partial row and column addresses of samples 1/150 inch based on the well known horizontal and ver  tical enlargement. Every point of the new evenly scaled figure is then from a corresponding sentence derived from points from the figure that are in memory is included. For partial addresses it becomes approximate Determination of the value of the points a bilinear interpola tion used. The scaling places the center of the Marking in the memory in a known position. The scaled figure will eventually be for later use saved in the search step. All of the following assume that the scaled image of the indicator centered on a known position in the grid, it it should be noted, however, that the orientation of the characteristics drawing is not yet displayed, which relates to the Sen sors can still be tilted. The scaling will executed using a subroutine.

Die nächsten Vorgänge werden zusammengefaßt als "zweidimen­ sionale Takt-Wiedergewinnung" bezeichnet. Diese Schritte werden durch ein Programm und Subroutinen mit dem Titel "CLOCK.C" 290 (Fig. 10) ausgeführt. Dieser Vorgang wird zweidi­ mensional an der rückskalierten Abbildung ausgeführt, um die Lage eines jeden Sechsecks im ursprünglichen Datenfeld exakt festzulegen. Der Zweck der Takt-Wiedergewinnung ist die Be­ stimmung der Abtastpositionen und eine Korrektur der durch Verziehen, Kräuseln oder Verkanten der Kennzeichnung hervor­ gerufenen Effekte, da die Kennzeichnung beispielsweise nicht vollständig flach zu sein braucht. Dies ist ein wichtiger Teil des Vorganges, seine Anwendung ist nicht auf hexagonal kodierte Kennzeichnungen beschränkt, er kann auch auf andere Kennzeichnungen mit einem regulären zweidimensionalen Gitter aus zum Beispiel Quadraten, Dreiecken usw. angewendet wer­ den. The next operations are collectively referred to as "two-dimensional clock recovery". These steps are performed by a program and subroutines titled "CLOCK.C" 290 ( Fig. 10). This process is carried out two-dimensionally on the back-scaled image in order to precisely determine the position of each hexagon in the original data field. The purpose of clock recovery is to determine the scan positions and correct the effects caused by warping, curling or tilting of the label since the label, for example, need not be completely flat. This is an important part of the process, its application is not limited to hexagonally coded markings, it can also be applied to other markings with a regular two-dimensional grid of, for example, squares, triangles, etc.

Die eindimensionale Takt-Wiedergewinnung ist bei der Signal­ verarbeitung ein allgemein bekannter Vorgang. Eine zweidi­ mensionale Takt-Wiedergewinnung ist eine Erweiterung dieses Vorganges, die von jedem Fachmann ausgeführt werden kann. Es ist anzumerken, daß die Bezeichnung "Takt-Wiedergewinnung" für Nichtfachleute etwas verwirrend sein kann, da sie keine zeitliche Abstimmung betrifft.The one-dimensional clock recovery is at the signal processing a generally known process. A two-way Dimensional clock recovery is an extension of this Process that can be carried out by any specialist. It it should be noted that the term "clock recovery" can be a little confusing for non-professionals since they don't timing concerns.

Der erste Schritt bei der Ausführung der Takt-Wiedergewin­ nung kann mittels bekannter, nichtlinearer Zuordnungsvor­ gänge ausgeführt werden, um Signalkomponenten mit einer Taktfrequenz zu erzeugen, die im digitalisierten Bild-Aus­ gangssignal des optischen Sensors und der Bilderfassungs­ schaltung nicht vorhanden sind. Der Zweck der nichtlinearen Zuordnung ist es, die vorzugsweise normalisierte und rück­ skalierte Abbildung, die an dieser Stelle des Prozesses vor­ handen ist, zu nehmen und in eine zweidimensionale nicht­ lineare Abbildung oder Karte überzuführen, die die Übergänge zwischen benachbarten kontrastierenden Sechsecken hervor­ hebt. Dies erfolgt bei der vorliegenden Ausführungsform durch eine Zuordnung mittels der Standardabweichungen, das heißt eine Abbildung der Standardabweichungen. Dieser Vor­ gang kann auch durch Filtern mit einem die Abbildung dif­ ferenzierenden Kern, von dem mehrere Arten bekannt sind, wie LaPlace- oder Sobel-Kerne, und einer Bestimmung des Absolut­ wertes oder einem Quadrieren der Ergebnisse ausgeführt wer­ den. Entsprechende Prozeduren sind in "Digital Image Pro­ cessing" von Rafael G. Gonzalez und Paul Wintz, Addison Wesley 1977 beschrieben.The first step in executing the clock recovery can be determined using known, non-linear assignment gears are carried out to signal components with a To generate clock frequency in the digitized picture-off output signal of the optical sensor and the image acquisition circuit are not available. The purpose of the non-linear It is assignment that is preferably normalized and back scaled figure that at this point in the process is to take and into a two-dimensional not Convey linear illustration or map that shows the transitions between neighboring contrasting hexagons lifts. This is done in the present embodiment through an assignment using the standard deviations, the is called a mapping of the standard deviations. This before gang can also be filtered by using a dif referencing core, of which several types are known, such as LaPlace or Sobel cores, and a determination of the absolute worth or squaring the results the. Appropriate procedures are in "Digital Image Pro cessing "by Rafael G. Gonzalez and Paul Wintz, Addison Wesley described in 1977.

Bei der gewöhnlichen Abbildung der Standardabweichungen ist die Abbildung mit nicht differenzierten Zellenrändern im Speicher gespeichert. Es wird dann eine Abbildung der Stan­ dard-Abweichungen erzeugt, um die Ränder benachbarter kon­ trastierender Sechsecke durch Bestimmung der Standardab­ weichung von 3×3-Gruppen von Bildpunkten (dies ist etwas anderes als die Gruppen von 3×3 Zellen) zu bestimmen, um die Standardabweichungen der Intensitäten der Bildpunkte festzulegen. Die Berechnungen für die Standardabweichung werden zur Festlegung der Bereiche von Bildpunkten mit einer bestimmten Farbe (der kleinsten Standardabweichung) verwen­ det, die das Innere eines Sechseckes oder den Übergang zwi­ schen zwei gleichfarbigen Sechsecken darstellen, im Gegen­ satz zu den Gruppen von Bildpunkten mit größeren Standard­ abweichungen, die Übergänge von einem Sechseck mit einer bestimmten Farbe zu einem angrenzenden Sechseck mit einer kontrastierenden Farbe darstellen. Da nebeneinanderliegende Sechsecke häufig die gleiche Farbe haben, gibt eine Abbil­ dung der Standardabweichungen nicht jedes Sechseck vollstän­ dig an. Fehlende Grenzen oder Ränder zwischen Sechsecken ergeben sich aus der Tatsache, daß der Vorgang der Abbildung mittels der Standardabweichungen Übergänge zwischen Sechs­ ecken der gleichen Farbe nicht feststellen kann. Die Takt- Wiedergewinnung ist daher zur Erzeugung dieser fehlenden Übergänge vorgesehen - Der beschriebene Dekodiervorgang kann auf jede der oben beschriebenen Kennzeichnungsformen angewendet werden. Die Kodiereinheiten für die verschiedenen Geometrien können leicht angepaßt werden, da die optisch kodierten Polygon­ zellen so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittel­ punkte benachbarter Polygonzellen auf den Ecken eines vor­ gegebenen zweidimensionalen Gitters liegen.In the ordinary mapping of standard deviations is the image with undifferentiated cell borders in the Memory saved. It then becomes a picture of Stan  dard deviations generated to the edges of adjacent kon tracing hexagons by determining the standard softening of 3 × 3 groups of pixels (this is something other than the groups of 3 × 3 cells) to determine the standard deviations of the intensities of the pixels to be determined. The standard deviation calculations are used to define the areas of pixels with a specific color (the smallest standard deviation) det that the inside of a hexagon or the transition between represent two hexagons of the same color, in the opposite set to the groups of pixels with larger standard deviations, the transitions from a hexagon to a certain color to an adjacent hexagon with a represent contrasting color. Because side by side Hexagons often have the same color, give a picture The standard deviations do not complete every hexagon dig on. Missing borders or borders between hexagons arise from the fact that the process of mapping using the standard deviations transitions between six corners of the same color. The clock Recovery is therefore missing to create this Transitions provided - The decoding process described can be applied to any of the above described forms of labeling are used. The Coding units for the different geometries can can be easily adjusted because the optically coded polygon cells are arranged so that the geometric mean points of neighboring polygon cells on the corners of a given two-dimensional grid.

Wenn die Kennzeichnungen mit optischen Sensoren der genann­ ten Arten ausgelesen werden, wird die jeweilige Geometrie oder Form der einzelnen Kodiereinheiten oder Polygonzellen nicht durch den optischen Sensor bestimmt. Der Sensor nimmt stattdessen lediglich die Kennzeichnung mit einer bekannten Anzahl von Abtastungen pro Zoll oder Zentimeter auf und zeichnet die Intensitäten des entsprechend den optischen Eigenschaften des jeweiligen Abtastbereiches reflektierten Lichtes auf. Diese Werte werden zur späteren Verwendung in einem Speicher gespeichert. Mit anderen Worten zeichnet der elektrooptische Sensor die durchschnittliche Lichtintensität Abtastfläche für Abtastfläche über die ganze Kennzeichnung auf, ohne Rücksicht darauf, ob überhaupt irgend etwas auf der Kennzeichnung ausgedruckt ist. Dies ist unter der Spei­ cherung der Abbildung mit im Speicher nicht differenzierten Übergängen von Zelle zu Zelle gemeint. Aus diesem Grund ist der Dekodiervorgang leicht an Kennzeichnungen verschiedener Konfigurationen anzupassen, solange die Mittelpunkte der Po­ lygon-Kodiereinheiten einen vorbestimmten Abstand und eine vorbestimmte Richtung in einem zweidimensionalen Gitter haben.If the labels with optical sensors called the The respective geometry is read out or shape of the individual coding units or polygon cells  not determined by the optical sensor. The sensor picks up instead only the labeling with a known one Number of samples per inch or centimeter on and records the intensities of the optical Properties of the respective scanning area reflected Light on. These values are used in later stored in a memory. In other words, the electro-optical sensor the average light intensity Scanning area for scanning area over the entire marking on, regardless of whether anything at all the marking is printed out. This is under the spit Saving the image with not differentiated in the memory Transitions from cell to cell are meant. For this reason the decoding process easily on labels of different Adjust configurations as long as the centers of the Po lygon coding units a predetermined distance and one predetermined direction in a two-dimensional grid to have.

Es hat sich herausgestellt, daß eine Abänderung des hexago­ nalen, auf Zellen basierenden Systems, wie im Falle von Polygonen, die nur im wesentlichen die Form von Sechsecken haben, wie es in der Fig. 15 gezeigt ist, nur eine geringe Herabsetzung der Leistungsfähigkeit des Systems zur Folge hat. Die Verwendung von Polygonen mit schlechteren Packungs­ eigenschaften oder Gittern oder teilweise oder überhaupt nicht zusammenhängenden Figuren ergibt zwar eine schlechte­ re, jedoch trotzdem für manche Anwendungen ausreichende Leistungsfähigkeit. Irgendwann jedoch fällt natürlich die Leistungsfähigkeit des Systems aufgrund optisch nicht mehr auflösbarer Hochfrequenzkomponenten von polygonalen Kodier­ zellen niedrigerer Ordnung, mit schlechter Zellenpackung und bei Gittern mit großen Zwischenräumen zwischen den Polygonen auf eine nicht mehr akzeptable, zu niedrige Kapazität für die Speicherung und Wiedergewinnung der Informationen.It has been found that modifying the hexagonal cell-based system, as in the case of polygons that are only substantially hexagonal in shape, as shown in FIG. 15, results in little degradation in the performance of the Systems results. The use of polygons with poor packing properties or grids or partially or not at all connected figures results in a bad re, but nevertheless sufficient performance for some applications. At some point, however, the performance of the system naturally falls due to optically no longer resolvable high-frequency components of lower order polygonal coding cells, with poor cell packing and with grids with large gaps between the polygons, to an unacceptable, too low capacity for the storage and recovery of the information.

Die Tauglichkeit des Systems hängt von der Qualität des durch den elektrooptischen Sensor aufgenommen Signals ab. Durch Ändern des Erfassungssystems, beispielsweise durch Erhöhen der Anzahl von Abtastungen pro Einheitsfläche auf der Oberfläche der Kennzeichnung kann das vom Sensor aufge­ zeichnete Signal verbessert und die Möglichkeiten der Infor­ mationsspeicherung und Wiedergewinnung insbesondere von teilweise und nicht zusammenhängenden Kennzeichnungs-Konfi­ gurationen verbessert werden.The suitability of the system depends on the quality of the signal picked up by the electro-optical sensor. By changing the detection system, for example by Increase the number of samples per unit area The surface of the marking can be opened by the sensor recorded signal improved and the possibilities of Infor Mation storage and recovery in particular of partial and non-contiguous labeling confi gurations can be improved.

Das System ermöglicht daher eine große Spannbreite bezüglich des Gegenstandes der Kennzeichnung, der Einrichtungen zur Aufnahme des optischen Signals und zur Verarbeitung des optischen Signals. Es können Polygonzellen von entweder re­ gelmäßiger oder unregelmäßiger bzw. ungleichmäßiger Form als Kodiereinheiten verwendet werden. Solange die Abstände und Richtungen der Mittelpunkte der Polygone bezüglich benach­ barter Polygone bekannt sind, können die Polygone auf ir­ gendeinem Gitter liegen, und sie können vollständig, teil­ weise oder überhaupt nicht zusammenhängen.The system therefore enables a wide range in terms of the subject of the labeling, the facilities for Recording the optical signal and processing the optical signal. Polygon cells from either right irregular or irregular or irregular shape as Coding units are used. As long as the distances and Directions of the centers of the polygons with respect to neighboring barter polygons are known, the polygons on ir grid, and they can be complete, partial wise or not related at all.

Die nichtlinearen Zuordnungstechniken, insbesondere die be­ schriebene Abbildung der Standardabweichungen, erleichtern die Rekonstruktion der fehlenden Übergänge oder Ränder zwi­ schen den Polygonzellen mit gleichen optischen Eigenschaf­ ten mittels des unten beschriebenen Verfahrens. Auf die gleiche Weise können die fehlenden Übergänge zwischen Polygonen und Zwischenräumen mit gleichen optischen Eigenschaften gefunden werden, wenn die Polygone teilweise oder überhaupt nicht zusammenhängen. Das wird durch die im folgenden beschriebene schnelle Fourier-Transformation, Fil­ terung und inverse schnelle Fourier-Transformation erreicht. The nonlinear mapping techniques, especially the be written illustration of the standard deviations, facilitate the reconstruction of the missing transitions or borders between the polygon cells with the same optical properties ten using the procedure described below. On the same way can the missing transitions between polygons and spaces with the same optical Properties are found when the polygons are partial or not related at all. That is through the im Fast Fourier Transform, Fil ization and inverse fast Fourier transformation achieved.  

Eine wahlweise vorgesehene Technik verringert die zur Erzeu­ gung der Abbildung der Standardabweichungen erforderlichen Berechnungen. Normalerweise sind zur Berechnung der Summe der neun Bildpunkte in jedem der 3×3-Bildpunktblöcke acht Additionen erforderlich. Dies kann auf die Hälfte reduziert werden, wenn jeder Bildpunkt der Abbildung durch die Summe aus ihm selbst und den unmittelbar links und rechts davon liegenden Bildpunkten ersetzt wird. Dies erfordert zwei Ad­ ditionen pro Bildpunkt. Der gleiche Vorgang wird dann an der neuen Abbildung ausgeführt, mit der Ausnahme, daß die Summe für die unmittelbar darüber und darunter liegenden Bildpunk­ te berechnet wird. Dadurch sind zwei weitere Additionen und somit insgesamt vier Additionen erforderlich. Am Ende des Vorgangs ist jeder Bildpunkt durch die Summe aus ihm selbst und seinen acht unmittelbaren Nachbarn ersetzt.An optional technology reduces the generation the mapping of standard deviations required Calculations. Usually they are used to calculate the sum eight of the nine pixels in each of the 3 × 3 pixel blocks Additions required. This can be cut in half be when each pixel of the figure by the sum from himself and the one immediately to the left and right of it lying pixels is replaced. This requires two ad editions per pixel. The same process is then carried out on the new figure executed, except that the sum for the pixels directly above and below te is calculated. This adds two more and therefore a total of four additions are required. At the end of The process is every pixel by the sum of itself and replaced its eight immediate neighbors.

Die Abbildung der Standardabweichung wird zur Erzeugung einer Abbildung der Sechsecke, die dem ursprünglichen Daten­ feld entspricht, jedoch keine Übergänge zwischen Sechsecken der gleichen Farbe enthält, bevorzugt.The mapping of the standard deviation becomes the generation an illustration of the hexagons that match the original data field corresponds, but no transitions between hexagons contains the same color, preferred.

Die folgende Subroutine, "Fensterung" genannt, ist wieder wahlweise vorgesehen. Die Fensterung oder Ausschnittdarstel­ lung wird zur Verringerung der Intensitäten von Grenzlinien verwendet, die keinen Sechseck-Umrissen entsprechen. Diese Grenzen treten an zwei Stellen auf: Den Erfassungszielringen und in der Abbildung der nicht kontrollierten Umgebung der Kennzeichnung. Zur Herabsetzung der Intensität dieser Berei­ che wird eine Gewichtungsfunktion verwendet. Wie eine Fen­ sterung vor einer schnellen Fourier-Transformation ausge­ führt wird, ist dem Fachmann bekannt. The following subroutine, called "fenestration", is again optionally provided. The fenestration or detail representation is used to reduce the intensity of border lines used that do not correspond to hexagon outlines. This Limits occur in two places: the acquisition target rings and in the illustration of the uncontrolled environment of the Labelling. To reduce the intensity of this area a weighting function is used. Like a fen before a fast Fourier transform is known to the person skilled in the art.  

Unter der Kontrolle eines kommerziell erhältlichen Programms wird dann an der (wahlweise gefensterten) Abbildung der Standarabweichungen eine zweidimensionale schnelle Fourier- Transformation der digitalen Werte ausgeführt. Dabei führt ein Computer an der Abbildung, die im vorhergehenden Schritt erzeugt wurde, eine schnelle Fourier-Transformation aus, um eine zweidimensionale Darstellung der Abstände, Richtungen und Intensitäten der Übergänge kontrastierender Sechsecke zu bekommen. Einfach gesagt ist die schnelle Fourier-Transfor­ mation eine Maßnahme zur Feststellung der Abstände, Richtun­ gen und Intensitäten der Ränder zwischen Sechsecken, soweit bekannt. Die regulären Abstände und Richtungen der Begren­ zungen der Sechsecke ergeben Punkte im Transformationsbe­ reich mit einem hohen Energiepegel. Der hellste Punkt befin­ det sich in der Transformationsebene bei 0,0 entsprechend der Gleichstromkomponente der Abbildung. Die den Mittelpunkt umgebenden sechs Punkte stellen die Abstände, Richtungen und Intensitäten der Ränder zwischen den Sechsecken dar.Under the control of a commercially available program is then shown on the (optionally windowed) image of the Standard deviations a two-dimensional fast Fourier Transformation of digital values carried out. This leads a computer with the figure in the previous step was generated using a fast Fourier transform a two-dimensional representation of the distances, directions and intensities of the transitions of contrasting hexagons to get. Put simply, the fast Fourier transform is mation a measure to determine the distances, dir edges and intensities of the edges between hexagons, insofar as known. The regular distances and directions of the limits tongues of the hexagons result in points in the transformation concept rich with a high energy level. The brightest point is is accordingly in the transformation level at 0.0 the DC component of the figure. The the center surrounding six points represent the distances, directions and Intensities of the edges between the hexagons.

Durch Ausführen einer schnellen Fourier-Transformation an den digitalen Daten, die der nichtlinear abgebildeten, er­ faßten Kennzeichnung entsprechen, kann ebenfalls eine zwei­ dimensionale Darstellung der Abstände, Richtungen und Inten­ sitäten der Schnittstellen kontrastierender Polygone berech­ net werden, wie sie in dem vorhergehenden Abbildungsschritt über die Standardabweichungen identifiziert wurden. Die Ab­ stände und Richtungen der Polygon-Begrenzungen ergeben dann bestimmte Punkte hoher Energie im Transformationsbereich. Die Anzahl der Punkte hoher Energie, die den Nullpunkt bei 0,0 der Transformationsebene umgeben, hängt von der Geome­ trie der jeweiligen Polygonzelle ab, die zum Aufbau der Kennzeichnung verwendet wird. Bei Sechsecken stellen diese den Mittelpunkt umgebenden Punkte die Abstände, Richtungen und Intensitäten der Ränder zwischen Polygonen oder zwischen Polygonen und Zwischenräumen dar, wenn die Kennzeichnung aus nur teilweise oder nicht zusammenhängenden Elementen aufge­ baut ist.By performing a fast Fourier transform the digital data, that of the non-linear, he can also be a two dimensional representation of the distances, directions and intensities compute the interfaces of the contrasting polygons as in the previous mapping step over which standard deviations were identified. The Ab The states and directions of the polygon boundaries then result certain points of high energy in the transformation area. The number of high energy points that make up the zero point Surrounding 0.0 of the transformation plane depends on the geome trie of the respective polygon cell that is used to build the Labeling is used. In the case of hexagons, these represent the points surrounding the center point the distances, directions  and intensities of the edges between polygons or between Polygons and spaces when marking out only partially or not connected elements is building.

Da die Abbildung reell (und nicht komplex) bewertet wird, ist der Transformationsbereich um den Ursprung punktsymme­ trisch. Es braucht daher nur die Hälfte des Transformations­ bereiches berechnet zu werden, was die Rechenzeit entspre­ chend verringert. Dadurch wird auch den Aufwand in der fol­ genden Abbildungsfilterung und der inversen schnellen Fou­ rier-Transformation herabgesetzt. Das in Verbindung mit dem statischen Fixfokus-System verwendete Programm mit einer schnellen Fourier-Transformation ist beispielsweise die Subroutine R2DFFT des 87FFT-2-Paketes von Microway Inc., Kingston, Massachusetts.Since the mapping is valued real (and not complex), is the transformation area around the origin point-symmetry trisch. It only takes half of the transformation area to be calculated, which corresponds to the computing time accordingly reduced. This also reduces the effort in the fol image filtering and the inverse fast fou reduced rier transformation. That in connection with the static fixed focus system used program with a fast Fourier transform is, for example Subroutine R2DFFT of the 87FFT-2 package from Microway Inc., Kingston, Massachusetts.

Zur Rekonstruktion der vollständigen Umrisse aller Sechsecke im Bildbereich wird unter Verwendung der transformierten di­ gitalen Daten eine Filterung durchgeführt. Dabei werden sol­ che Punkte im Transformationsbereich eliminiert, die den ge­ wünschten Abständen und Richtungen von Begrenzungen der Sechsecke, die im Abbildungsschritt mit den Standardabwei­ chungen erhalten wurden, nicht entsprechen. Es gibt im Transformationsbereich aufgrund der Sechseck-Wabenstruktur der Kennzeichnung sechs markante Punkte. Im Transformations­ bereich werden davon nur drei Punkte tatsächlich identifi­ ziert, da die Abbildung um den Ursprung punktsymmetrisch ist und die zweiten drei Punkte von den ersten drei abgeleitet werden können. Die Filterung wird vorzugsweise in drei Schritten ausgeführt, um solche Übergänge aus der über die Standardabweichungen erhaltenen Abbildung zu eliminieren, die zu weit auseinander oder zu nahe beieinander liegen und/oder in die falsche Richtung zeigen. To reconstruct the full outline of all hexagons in the image area using the transformed di filtering data. Sol eliminated points in the transformation area, which the ge desired distances and directions of limitations of the Hexagons in the mapping step with the standard deviation received, do not correspond. There is in Transformation area due to the hexagonal honeycomb structure the marking six distinctive points. In transformation only three points are actually identified graces because the image is point symmetrical around the origin and the second three points are derived from the first three can be. Filtering is preferably done in three Steps taken to make such transitions from across the To eliminate standard deviations obtained mapping that are too far apart or too close to each other and / or point in the wrong direction.  

Zuerst erfolgt eine Hochpaßfilterung, bei der alle Punkte innerhalb eines bestimmten Kreises um den Ursprung des Transformationsbereiches auf Null gesetzt werden, jedoch ohne die sechs markanten Punkte, die im graphischen Trans­ formationsbereich in einem Abstand außerhalb des Ursprungs in der Form eines Sechsecks angeordnet sind. Diese Punkte entsprechen Abständen, die größer sind als die Abstände in den Sechsecken und die damit Informationen über die fehlen­ den Übergänge im Bild der Kennzeichnung enthalten. Um feh­ lende Übergänge im Bild der Kennzeichnung wiederzugewinnen, ist es erforderlich, die Informationen über die fehlenden Übergänge im Fourier-Transformationsbereich zu eliminieren.First there is a high pass filtering in which all points within a certain circle around the origin of the Transformation area can be set to zero, however without the six striking points that appear in the graphic trans formation area at a distance outside the origin are arranged in the shape of a hexagon. These points correspond to distances that are greater than the distances in the hexagons and thus the information about the missing contain the transitions in the image of the marking. At feh to recover lingering transitions in the image of the marking, it is necessary to provide information about the missing To eliminate transitions in the Fourier transform range.

Als nächstes werden alle Punkte außerhalb eines gewissen Radius um die sechs markanten Punkte im Transformations­ bereich auf Null gesetzt. Diese Punkte entsprechen störenden Übergängen, die einen zu geringen Abstand voneinander haben. Zusammen mit der ersten Operation wird durch diese Operation ein Ring verbleibender Punkte ausgebildet. Die Erzeugung dieses Ringes ist der Ausführung einer räumlichen Bandpaß­ filterung gleichwertig. Der innere und der äußere Radius dieses Kreisringes wird mittels des erwarteten Abstandes der Sechseck-Umrisse bestimmt. Da erwartet werden kann, daß in dem beschriebenen Beispiel der "Durchmesser" der Sechsecke gleich 5 Bildpunkten ist und da für eine Transformationslän­ ge von 256 Bildpunkten die Spitzen der Sechsecke im Trans­ formationsbereich gleich 256/5 = 51,2 Bildpunkte vom Mittel­ punkt entfernt sein sollen, entspricht ein Ring mit einem inneren Radius von 45 Bildpunkten und einem äußeren Radius von 80 Bildpunkten den verwendeten Sechseck-Durchmessern von 3,2 bis 5,69 Bildpunkten. Es wird ein Filter verwendet, das auch höhere Frequenzen durchläßt, da Deformationen der Kenn­ zeichnung wie ein Verziehen und Verkippen eine Verkleinerung des Bildes verursachen.Next, all the points are outside of a certain Radius around the six striking points in the transformation area set to zero. These points correspond to disturbing Transitions that are too close to each other. Along with the first surgery is through this surgery a ring of remaining points is formed. The production this ring is performing a spatial bandpass filtering equivalent. The inner and outer radius this annulus is determined by means of the expected distance Hexagon outline determined. Since it can be expected that in the example described the "diameter" of the hexagons is equal to 5 pixels and there for a transformation length of 256 pixels, the tips of the hexagons in the trans formation range equal to 256/5 = 51.2 pixels from the mean point should be removed, corresponds to a ring with a inner radius of 45 pixels and an outer radius of 80 pixels the hexagon diameters used by 3.2 to 5.69 pixels. A filter is used that also allows higher frequencies, because deformations of the characteristic drawing like warping and tilting downsizing  of the picture.

Nach der Ausführung dieser räumlichen Bandpaßfilterung bleibt ein Kreisring mit sechs markanten Punkten, von denen jeder zum Mittelpunkt (Nullpunkt) des Transformationsberei­ ches einen gleichen Winkelabstand hat. Zur vollständigen Beseitigung unerwünschter Informationen im Transformations­ bereich wird noch eine Richtungsfilterung ausgeführt. Jeder Punkt mit einem zu großen Winkelabstand von den markanten Punkten im Transformationsbereich wird auf Null gesetzt. Das hat zur Folge, daß im Bildbereich alle Ränder beseitigt wer­ den, die nicht in einer der drei Richtungen verlaufen, die im Sechseck-Wabenmuster vorkommen.After performing this spatial bandpass filtering remains a circular ring with six striking points, one of which each to the center (zero point) of the transformation area ches has an equal angular distance. For complete Eliminate unwanted information in the transformation directional filtering is still carried out in the area. Everyone Point with too large an angular distance from the striking Points in the transformation area are set to zero. The has the consequence that all edges in the image area are removed those that are not in one of the three directions, the occur in the hexagon honeycomb pattern.

Zur Ausführung dieser Richtungsfilterung ist es erforder­ lich, den markantesten Punkt zu finden, der nach der räum­ lichen Bandpaßfilterung verblieben ist. Es wird angenommen, daß dieser Punkt einer der sechs markanten Punkte im Trans­ formationsbereich ist, die den Spitzen eines Sechsecks ent­ sprechen. Im Transformationsbereich treten ebenfalls fünf andere markante Punkte mit dem gleichen Abstand vom Mittel­ punkt und dem gleichen Winkelabstand von Vielfachen von 60 Grad auf. Es werden daher alle anderen Punkte mit Winkelab­ ständen von mehr als 10 Grad von irgendeinem dieser Punkte eliminiert. Es verbleiben sechs keilförmige Stücke des Ringes. Mit dieser Richtungsfilterung werden Informationen über falsche Abstände oder Richtungen im Bildbereich besei­ tigt. Die Beseitigung dieser Informationen über falsche Ab­ stände ermöglicht die Wiedergewinnung des vollständigen Umrisses eines jeden Sechsecks im Bildbereich.It is required to perform this directional filtering Lich to find the most striking point, which according to the space union bandpass filtering is left. It is believed, that this point is one of the six striking points in the trans formation area is the ent of a hexagon speak. Five also occur in the transformation area other prominent points with the same distance from the center point and the same angular distance of multiples of 60 Degrees on. Therefore, all other points with an angle were more than 10 degrees from any of these points eliminated. There remain six wedge-shaped pieces of the Ring. With this directional filtering, information about wrong distances or directions in the image area does. Eliminating this information about incorrect ab stands enables the recovery of the complete Outline of each hexagon in the image area.

Die genannten Filterungen werden mittels Subroutinen ausge­ führt. The filtering mentioned is carried out using subroutines leads.  

Der vorstehend beschriebene Filtervorgang für zusammenhän­ gende Sechsecke muß abgeändert werden, wenn andere zweidi­ mensionale Gitter für die Kennzeichnung vorgegeben werden. Es sind zur Berücksichtigung anderer Konfigurationen jedoch nur geringfügige Modifikationen erforderlich.The filtering process described above for coherent hexagons must be changed if other two Dimensional grids can be specified for labeling. However, there are other configurations to consider only minor modifications required.

Nachdem die einzelnen Polygonzellen festgelegt wurden, sind die Winkelabstände der Begrenzungen und die Anzahl von Sei­ ten sowie deren Längen bekannt. Als nächstes ist es erfor­ derlich, die Beziehungen zwischen benachbarten Polygonen zu bestimmen, beispielsweise ob sie zusammenhängen, teilweise zusammenhängen oder nicht zusammenhängen. Auch ist das geo­ metrische Gitter festzulegen, nach dem die Mittelpunkte der Polygone angeordnet sind. Da die Geometrie der Kennzeichnung jeweils vorgegeben ist, kann der geeignete Filter zum Aus­ filtern der Energiepunkte im Transformationsbereich leicht erstellt werden, so daß nur die hellsten Punkte entsprechend den passenden Abständen und Richtungen der Polygonbegrenzun­ gen durch die Subroutine für die inverse schnelle Fourier- Transformation bearbeitet werden.After the individual polygon cells have been defined the angular distances of the boundaries and the number of Be ten and their lengths are known. Next it is needed the relationships between neighboring polygons determine, for example, whether they are related, partially related or not related. That is also geo metric grid, according to which the centers of the Polygons are arranged. Because the geometry of the label the appropriate filter can be used to stop filter the energy points in the transformation area easily be created so that only the brightest points correspond the appropriate distances and directions of the polygon boundaries through the subroutine for inverse fast Fourier Transformation.

Was die erzeugten Filter betrifft, so ist es erforderlich, ein geeignet dimensioniertes, räumliches Bandpaßfilter auf der Basis der vorgegebenen Abstände der kodierten Polygon­ zellen zu erzeugen. Dann ist es günstig, ein Richtungsfilter zum Herausfiltern der Energiepunkte, die nicht die markan­ testen Punkte sind, die den Achsen des vorgegebenen zweidi­ mensionalen Gitters entsprechen, zu erstellen. Dadurch wer­ den Informationen über falsche Abstände oder Richtungen der Zellen im Bildbereich und gegebenenfalls der Zwischenräume eliminiert. Durch das Eliminieren dieser Falschinformationen kann im Bildbereich ein vollständiges Gitter der Mittel­ punkte der Polygonzellen mittels der inversen schnellen Fourier-Transformation erhalten werden.As for the filters generated, it is necessary a suitably dimensioned spatial bandpass filter the basis of the given distances of the coded polygon to generate cells. Then it is convenient to use a directional filter to filter out the energy points that are not the markan test points are the axes of the given two correspond to the dimensional grid. Because of who the information about incorrect distances or directions of the Cells in the image area and, if applicable, the gaps eliminated. By eliminating this misinformation can have a full grid of resources in the image area points of the polygon cells using the inverse fast  Fourier transform can be obtained.

Um zum Bildbereich zurückzukehren und dadurch die Abbildung der Umrisse der nebeneinanderliegenden Sechsecke des Daten­ feldes wiederherzustellen, wird eine zweidimensionale in­ verse schnelle Fourier-Transformation an den gefilterten Daten des Transformationsbereiches ausgeführt. Diese inverse Fourier-Transformation erfolgt mittels einer entsprechenden Standard-Subroutine, die in dem 87FFT-2-Paket von Microwave Inc. enthalten ist. Nach Ausführung der inversen Fourier- Transformation sind die Umrisse eines jeden Sechsecks im Bildbereich wiederhergestellt. In diesem neuen Bild haben die Mittelpunkte der Sechsecke einen großen Wert. Die tat­ sächlichen Werte für die Punkte an den Mittelpunkten der Sechsecke hängen davon ab, wie viele Ränder sich in der Um­ gebung befinden. Mehr Ränder erzeugen einen höheren Ener­ giepegel bei den erlaubten Frequenzen und daher Punkte mit größeren Werten. Weniger Ränder ergeben Punkte mit kleineren Werten. Die Werte der Punkte sind ein gutes Maß für den Wert der Aussagewahrscheinlichkeit bei der Takt-Wiedergewinnung in irgendeinem gegebenen Punkt.To return to the image area and thereby the image the outline of the adjacent hexagons of the data Restoring the field becomes a two-dimensional in verse fast Fourier transformation on the filtered Data of the transformation area executed. This inverse Fourier transformation takes place by means of a corresponding one Standard subroutine included in Microwave's 87FFT-2 package Inc. is included. After executing the inverse Fourier Transformation are the outlines of each hexagon in the Image area restored. Have in this new picture the centers of the hexagons are of great value. That did neuter values for the points at the midpoints of the Hexagons depend on how many edges are around position. More edges create a higher energy level at the permitted frequencies and therefore points with larger values. Fewer edges result in points with smaller ones Values. The values of the points are a good measure of the value the probability of information during clock recovery at any given point.

Es wurde nun das Bild der Sechsecke wiedergewonnen, es ist jedoch noch erforderlich, deren Orientierung festzulegen.The image of the hexagons has now been recovered, it is however, it is still necessary to determine their orientation.

Das Sechseck-Wabenmuster weist drei Achsen mit einem Winkel­ abstand von jeweils 60 Grad auf. Die Richtung dieser Achsen wird durch die hellsten Punkte im Transformationsbereich nach der räumlichen Bandpaßfilterung bestimmt. Es ist dann möglich, herauszufinden, welche dieser drei Achsen die Hauptachse ist. Dieser Schritt wird wahlweise durchgeführt. Wenn der Schritt nicht ausgeführt wird, ist die Kennzeich­ nung unter Verwendung einer jeden der drei Achsen dreimal zu dekodieren, wobei nur eine Achse eine Information mit einer Bedeutung ergibt. Die Hauptachse wird willkürlich als dieje­ nige Achse der Sechsecke gewählt, die zu zwei Seiten der Kennzeichnung parallel verläuft, wie es in Verbindung mit der Fig. 2 beschrieben wurde.The hexagonal honeycomb pattern has three axes with an angular spacing of 60 degrees each. The direction of these axes is determined by the brightest points in the transformation area after spatial bandpass filtering. It is then possible to find out which of these three axes is the main axis. This step is optionally carried out. If the step is not carried out, the label is to be decoded three times using each of the three axes, only one axis giving information with a meaning. The main axis is arbitrarily chosen as the axis of the hexagons, which runs parallel to two sides of the marking, as was described in connection with FIG. 2.

Wenn die Grenzen der quadratischen Kennzeichnung auf der Basis der Kenntnis der Hauptachse bestimmt werden, dann liegt die meiste Energie im wiederhergestellten Muster der Sechseckumrisse innerhalb dieser Grenzen des Quadrates.If the limits of the square marking on the Based on knowledge of the major axis, then determined most of the energy is in the restored pattern of Hexagon outlines within these limits of the square.

Zur Bestimmung der Hauptachse wird zuerst angenommen, daß jede der drei Achsen die Hauptachse sein kann. Für jede der Achsen wird dann versuchsweise der Umriß der sich ergebenden quadratischen Kennzeichnung bestimmt und festgestellt, wie­ viel der gesamten Takt-Wiedergewinnungsenergie aus den digi­ talen Energiedaten, die aus der Subroutine für die inverse Fourier-Transformation erhalten werden, innerhalb dieses Quadrates liegt. Die richtige Achse ist dann die, die die meiste Energie ergibt. Der Winkel dieser Achse wird dann für die Initialisierung und andere Suchvorgänge gespeichert. Es ist dabei noch nicht bekannt, ob der aufgezeichnete Winkel der richtigen Richtung entspricht oder um 180 Grad falsch ist. Es ist verständlich, daß nicht alle drei Kennzeichnungsflächen bestimmt zu werden brauchen, da es nicht erforderlich ist, die Energie in den Bereichen zu bestimmen, die allen drei Quadraten gemeinsam sind.To determine the main axis, it is first assumed that each of the three axes can be the main axis. For each of the Axes will then tentatively become the outline of the resulting square marking determines and ascertained how much of the total clock recovery energy from the digi tal energy data from the subroutine for the inverse Fourier transform can be obtained within this Square. The right axis is then that which yields most of the energy. The angle of this axis is then for initialization and other searches are saved. It it is not yet known whether the recorded angle is in the right direction or wrong by 180 degrees is. It is understandable that not all three marking areas need to be determined since it does not require energy in the areas to determine all three squares are common.

Ein Programm mit dem Titel "SEARCH.C" 300 (Fig. 10) verbin­ det die transformierten und wiederhergestellten Informatio­ nen über die Sechseck-Mittelpunkte mit den gespeicherten Intensitätspegeln des Originalbildes, um den Wert für den Grauton jedes Sechsecks zu bestimmen. Die Suche wird so ausgeführt, daß die Wahrscheinlichkeit des "Verlorengehens" während der Suche minimal ist. Das Endresultat ist eine Matrix der Grautonwerte für jedes Sechseck des Datenfeldes. Im ersten Teil dieses Programms werden vier wichtige Informationsfelder aufgebaut. Das Feld CVAL (Takt­ wert) speichert einen Wert für die Qualität des wiederge­ wonnenen Taktsignales für jedes Sechseck, während das Feld GVAL die Grautonwerte (0-63) im Mittelpunkt eines jeden Sechseckes enthält. In den verbleibenden Feldern IVAL und JVAL werden die Zeilen- und Spaltenpositionen der Mittel­ punkte eines jeden Sechsecks gespeichert.A program titled "SEARCH.C" 300 ( Fig. 10) combines the transformed and restored information about the hexagon centers with the stored intensity levels of the original image to determine the value for the gray tone of each hexagon. The search is performed so that the probability of "getting lost" during the search is minimal. The end result is a matrix of grayscale values for each hexagon of the data field. In the first part of this program, four important information fields are set up. The field CVAL (clock value) stores a value for the quality of the recovered clock signal for each hexagon, while the field GVAL contains the gray tone values (0-63) in the center of each hexagon. The row and column positions of the center points of each hexagon are stored in the remaining fields IVAL and JVAL.

Aus dem bestimmten Hauptachsenwinkel und dem bekannten Ab­ stand der Sechsecke (5 Bildpunkte) werden die zu erwartenden horizontalen und vertikalen Abstände vom Mittelpunkt eines Sechsecks zu den Mittelpunkten der umgebenden Sechsecke be­ rechnet.From the determined main axis angle and the known Ab the hexagons (5 pixels) are the expected horizontal and vertical distances from the center of a Hexagons to the centers of the surrounding hexagons calculates.

Nach diesen Berechnungen arbeitet das SEARCH.C-Programm an dem Takt-Wiedergewinnungssignal, das aus einem Speicher ab­ geleitet wird, und am rückskalierten Bild der Kennzeichnung, das ebenfalls aus einem Speicher erhalten wird. Der haupt­ sächliche Zweck der Initialisierungs-Subroutine ist die Zusammenführung und Verdichtung der Informationen aus diesen beiden Quellen und die Erzeugung einer Datenmatrix, die die Grautonwerte für jedes Sechseck enthält.The SEARCH.C program works on these calculations the clock recovery signal coming from a memory and the scaled-down image of the marking, which is also obtained from a memory. The main The purpose of the initialization subroutine is to merge and summarizing the information from these two sources and the Generate a data matrix that shows the grayscale values for each Contains hexagon.

Der Initialisierungsschritt der Suche ist auf ein Quadrat um den Mittelpunkt der Kennzeichnung mit einer Seitenlänge von etwa einem Drittel der Seitenlänge der Kennzeichnung be­ grenzt. Innerhalb dieses Gebietes ist ein guter Startpunkt der Punkt mit dem größten Wert im wiedergewonnenen Taktsi­ gnalfeld. Dann wird die Lage dieses Startpunktes relativ zum Mittelpunkt der Kennzeichnung bestimmt. Dieser Startpunkt ist ein Punkt, an dem das Taktsignal stark und eindeutig ist, und auch ein Punkt, der dem Mittelpunkt der Kennzeichnung relativ nahe ist. Ein eindeutiges Signal ist günstig, um sicherzustellen, daß die Suche mit einem zulässigen Sechs­ eck-Mittelpunkt beginnt, und die Lage dieses Punktes nahe am Mittelpunkt der Kennzeichnung stellt sicher, daß dessen Lage bestimmt werden kann, ohne daß Verzerrungen oder Verkantun­ gen einen größeren Einfluß ausüben. Ein Maß für die Qualität eines Punktes in dem Takt-Wiedergewinnungsmuster ist der Wert für den Punkt minus den Werten für die acht umgebenden Punkte. Die Rechteck-Koordinaten des Startpunktes werden in Polarkoordinaten umgewandelt, die Polarkoordinaten bezüglich des vorher bestimmten Hauptachsenwinkels eingestellt und das Ergebnis wieder in die Rechteckform zurückverwandelt. Diese Koordinaten werden entsprechend dem erwarteten Zeilenabstand (4, 5 Bildpunkte) und Spaltenabstand (5 Bildpunkte) skaliert, um zu den Einfügungspositionen in der Sechseckmatrix zu kommen. Die Taktqualität, Grautöne und Positionen, die dem Start-Sechseck entsprechen, werden dann in die entsprechen­ den Felder CVAL, GVAL, IVAL und JVAL eingesetzt.The search initialization step is around a square the center of the label with a side length of be about a third of the side length of the label borders. Within this area is a good starting point the point with the greatest value in the recovered taktsi  signal field. Then the location of this starting point is relative to The center of the marking is determined. This starting point is a point where the clock signal is strong and clear, and also a point that is the center of the marking is relatively close. A clear signal is cheap to ensure that the search with a legal six corner center begins, and the location of this point close to The center of the label ensures that its location can be determined without distortion or jamming exert greater influence. A measure of quality of a point in the clock recovery pattern is that Value for the point minus the values for the eight surrounding ones Points. The rectangle coordinates of the starting point are in Polar coordinates converted, the polar coordinates regarding of the previously determined main axis angle and that The result is converted back into the rectangular shape. This Coordinates are made according to the expected line spacing (4, 5 pixels) and column spacing (5 pixels) scaled, to go to the insertion positions in the hexagon matrix come. The clock quality, shades of gray and positions that the Start hexagon match, then match in the the fields CVAL, GVAL, IVAL and JVAL.

Die nun folgende Hauptsuchschleife führt zur Lokalisierung der Mittelpunkte der verbleibenden Sechsecke. Die Schleife wird beendet, wenn die erwartete Anzahl von Sechsecken lo­ kalisiert worden ist. Die Reihenfolge der Suche nach den Mittelpunkten der Sechsecke ist außerordentlich wichtig. Die erhöhte Zuverlässigkeit des Dekodiervorganges bei Störungen der Kennzeichnung ergibt sich aus der verwendeten besonderen Suchtechnik, die im folgenden erläutert wird.The following main search loop leads to localization the centers of the remaining hexagons. The bow will end when the expected number of hexagons lo has been calibrated. The order of the search for the The center of the hexagons is extremely important. The increased reliability of the decoding process in the event of faults the labeling results from the particular used Search technique, which is explained below.

Jede Iteration der Suchschleife beginnt mit dem erneuten Aufruf der Lage des Takt-Wiedergewinnungspunktes mit dem höchsten Wert, dessen Nachbarn noch nicht auf deren höchsten Wert durchsucht worden sind. Von diesem bekannten Punkt wird die Suche um ein Sechseck für jede der sechs Richtungen er­ weitert. Das Suchmuster wird damit entlang eines Weges auf­ gebaut, der von besseren zu schlechteren wiedergewonnenen Taktqualitäten führt. Wenn es ein schlechtes Gebiet im wie­ dergewonnenen Takt gibt, beispielsweise im Mittelpunkt der Kennzeichnung oder in einer gestörten Fläche, läuft der Suchalgorithmus darum herum und nicht mitten hindurch. Durch diese Umgehung der schlechten Bereiche und ihr Aufheben bis zuletzt wird die Wahrscheinlichkeit des Verlorengehens auf dem Gitter erheblich herabgesetzt. Da Verlorengehen genauso schlimm ist wie das Ablesen eines falschen Grautones, ist diese Eigenschaft des Suchalgorithmusses außerordentlich bedeutsam.Each iteration of the search loop begins with the new one Call the location of the clock recovery point with the  highest value, whose neighbors are not yet at their highest Value have been searched. From this known point the search for a hexagon for each of the six directions continues. The search pattern is thus along a path built, the recovered from better to worse Beat quality leads. If there is a bad area in like the clock obtained, for example in the center of the Marking or in a disturbed area, the runs Search algorithm around it and not right through it. By bypassing the bad areas and picking them up last, the likelihood of getting lost on considerably reduced the grid. Because getting lost is the same is as bad as reading a wrong shade of gray this property of the search algorithm is extraordinary significant.

Zum Suchen der Nachbarn der besten Taktwerte, die mit der Hauptschleife gefunden wurden, wird eine Subroutine verwen­ det. Die Subroutine durchläuft jede Schleife sechsmal, einmal für jedes benachbarte Sechseck des gerade betrachteten Sechs­ eckes. Zuerst wird die Lage des Nachbarn berechnet. Wenn sich dieser Nachbar außerhalb der Begrenzung der Kennzeich­ nung befindet, wird die Iteration der Schleife beendet. Wenn nicht, wird der Nachbar darauf geprüft, ob er bereits aus einer anderen Richtung erfaßt wurde. Wenn der Nachbar be­ reits einmal erfaßt worden ist, wird die Iteration der Schleife ebenfalls beendet, da der Algorithmus frühere Such­ durchläufe höher bewertet als spätere. Wenn der Nachbar diese Tests bestanden hat, wird die erwartete Position des Mittelpunktes des Nachbarn im Takt-Wiedergewinnungsmuster berechnet. An diesem Punkt wird eine Gradientensuche für das Taktsignal mit dem größten Wert ausgeführt. Die die wieder­ gefundene Position umgebenden acht Bildpunkte werden darauf­ hin durchsucht, ob ein höherer Taktwert gefunden wird. Wenn ja, werden die acht Nachbarn des besten benachbarten Punktes geprüft, ob nicht ein noch besserer Wert gefunden wird. Die­ se Gradientensuche ergibt einen Grad der Anpassung, der un­ bedingt erforderlich ist, wenn verzerrte und verkippte Kenn­ zeichnungen zu lesen sind. Die Subroutine geht dann zum nächsten Nachbarn über oder führt einen Rücksprung aus, wenn bereits alle Nachbarn geprüft worden sind.To find the neighbors of the best clock values with the If a main loop is found, a subroutine is used det. The subroutine loops six times, once for every adjacent hexagon of the six under consideration corner. First, the location of the neighbor is calculated. If this neighbor is outside the limit of the flag iteration, the iteration of the loop is ended. If not, the neighbor is checked to see if he is already out another direction was detected. If the neighbor be has already been recorded, the iteration of the Loop also ended because the previous search algorithm runs rated higher than later ones. If the neighbor has passed these tests, the expected position of the Center of the neighbor in the clock recovery pattern calculated. At this point a gradient search for the Clock signal with the largest value executed. The again found position surrounding eight pixels are on it  searches whether a higher clock value is found. If yes, the eight neighbors will be the best neighboring point checked whether an even better value is not found. The This gradient search gives a degree of adaptation that is un is necessary if distorted and tilted characteristics drawings can be read. The subroutine then goes to nearest neighbor over or jump back if all neighbors have already been checked.

Wie vorstehend beschrieben, enthält das rekonstruierte Git­ ter nun als Ergebnis der Datentransformation Informationen über die geometrischen Mittelpunkte der Polygonzellen. Die­ ses Gitter weist in Gebieten, in denen ursprünglich mehr kontrastierende Schnittstellen vorlagen, mehr Energie auf. Die Mittelpunkte liegen auf dem vorgegebenen zweidimensiona­ len Gitter mit einer gegebenen Anzahl von gleich oder nicht gleich beabstandeten Achsen. Die Informationen über die räumlichen Beziehungen der Achsen des vorgegebenen Gitters können zur Bestimmung der Orientierung der Hauptachse her­ angezogen werden.As described above, the reconstructed git contains ter as the result of the data transformation about the geometric centers of the polygon cells. The This grid points in areas where originally more contrasting interfaces were available, more energy. The center points lie on the given two-dimensional len grid with a given number equal or not equally spaced axes. The information about the spatial relationships of the axes of the given grid can be used to determine the orientation of the main axis be attracted.

Es ist jedoch anzumerken, daß der Algorithmus derart geändert werden kann, daß während des Dekodiervorganges die tatsäch­ liche Geometrie des zweidimensionalen Gitters bestimmt wird und daß aus dieser Bestimmung das Filterschema festgelegt wird, so daß die sogenannte Hauptachse der Kennzeichnung, das heißt die Achse des zweidimensionalen Gitters, die pa­ rallel zu zwei Seiten einer quadratischen Kennzeichnung ist, und die erforderlichen Koordinaten für die Such-Subroutine erzeugt werden.However, it should be noted that the algorithm changed in this way can be that the actual geometry of the two-dimensional grid is determined and that the filter scheme is determined from this determination so that the so-called main axis of labeling, that is, the axis of the two-dimensional grid, the pa parallel to two sides of a square marking, and the necessary coordinates for the search subroutine be generated.

Ob die Geometrie der Kennzeichnung durch einen solchen wahl­ weisen Schritt wie oben bestimmt wird oder ob einfach durch geeignete Modifikationen des zweidimensionalen Takt-Wieder­ gewinnungsvorganges in den Dekodiervorgang eingetreten wird, immer können die verschiedenen Arten von Kennzeichnungen leicht verarbeitet werden. Die Anzahl der Achsen, auf denen die Mittelpunkte der einzelnen Polygonzellen liegen, und deren jeweilige Orientierung kann bei der Bestimmung der Hauptachse eingesetzt werden. Die Hauptachse des vorgege­ benen zweidimensionalen Gitters kann damit bestimmt werden, ohne daß das obige empirische Analyseverfahren ausgeführt wird.Whether the geometry of the marking by such a choice step as determined above or whether simply by appropriate modifications of the two-dimensional clock re-  extraction process is entered into the decoding process, can always use the different types of labels can be easily processed. The number of axes on which the centers of the individual polygon cells lie, and their respective orientation can be used in determining the Main axis are used. The main axis of the previous one The two-dimensional grid can be determined without performing the above empirical analysis process becomes.

Bei der hexagonalen Anordnung nach der bevorzugten Ausfüh­ rungsform können die Informationen aus der Bestimmung der Hauptachse und die bekannten Abstände der Polygone dazu verwendet werden, die erwarteten horizontalen und vertikalen Abstände vom Mittelpunkt eines Polygons zu den Mittelpunkten der umgebenden Polygone zu berechnen. Nach solchen Berech­ nungen und nach Ausführen der erforderlichen Abänderungen der Such-Subroutine wird die Suche einschließlich des Ini­ tialisierungsschrittes und der Hauptsuchschleife für die jeweilige Kennzeichnungskonfiguration ausgeführt.In the hexagonal arrangement according to the preferred embodiment form of the information can be obtained from the determination of the Main axis and the known distances between the polygons used, the expected horizontal and vertical Distances from the center of a polygon to the center of the surrounding polygons. According to such calculations and after making the necessary changes the search subroutine will do the search including the ini initialization step and the main search loop for the respective labeling configuration executed.

Nach der Vervollständigung der Subroutine wird die Lage des derzeitigen Mittelpunktes markiert, so daß sie nicht erneut gesucht wird. Es soll damit diese Position als Kandidat für eine Nachbarsuche gelöscht werden. Bei jeder Schleifenitera­ tion werden 0 bis 6 neue Kandidaten hinzugefügt und ein Kan­ didat gelöscht. Eine effektive Verwirklichung kann eine Da­ tenstruktur benutzen, die die Kandidaten in der Reihenfolge ihrer Größe beinhaltet, wenn die Einsetz- und Löschopera­ tionen ausgeführt werden. Eine der möglichen Strukturen ist die sogenannte Prioritätsschlange (vgl. "The Design and Ana­ lysis of Computer Algorithms" von Aho, Hopcroft und Ullman, Addison Wesley 1974). Es ist bekannt, daß ein linearer Such­ algorithmus n2 Operationen erfordert, während eine effizient ausgeführte Prioritätsschlange mit einer symmetrischen Baum- oder Haufenstruktur nlogn Operationen benötigt. Es kann auch ein Suchalgorithmus auf der Basis einer Speichersortierung mit n Operationen verwendet werden, wenn die wiedergewonne­ nen Taktwerte skaliert und auf einen kleinen Bereich ganzer Zahlen reduziert werden.After the subroutine has been completed, the position of the current center is marked so that it is not searched again. This is to delete this position as a candidate for a neighbor search. With each loop iteration, 0 to 6 new candidates are added and one candidate is deleted. An effective implementation can use a data structure that includes the candidates in order of size when the insert and delete operations are performed. One of the possible structures is the so-called priority queue (cf. "The Design and Analysis of Computer Algorithms" by Aho, Hopcroft and Ullman, Addison Wesley 1974). A linear search algorithm is known to require n 2 operations, while an efficiently executed priority queue with a symmetrical tree or heap structure requires nlogn operations. A search algorithm based on memory sorting with n operations can also be used if the recovered clock values are scaled and reduced to a small range of integers.

Nachdem die Hauptsuchschleife abgeschlossen ist, ist die Lage aller Mittelpunkte aller Sechsecke festgestellt und es sind die Grautöne der Mittelpunkte aller Sechsecke, die gespeichert wurden, vollständig eingesetzt. Der nächste Schritt ist eine Schwellenwertbestimmung der digitalisierten Grautonwerte im Bereich von 0 bis 63 für die diskreten Werte von beispielsweise Schwarz, Grau und Weiß. Dies erfolgt durch Aufbau eines Histogramms für die Intensitätswerte der Sechseck-Mittelpunkte der Kennzeichnung. Schnittpegel können durch Feststellen von Einbrüchen im Histogramm bestimmt werden.After the main search loop is completed, the Location of all centers of all hexagons determined and it are the shades of gray of the centers of all hexagons that saved, fully used. The next Step is a threshold determination of the digitized Grayscale values in the range from 0 to 63 for the discrete values for example black, gray and white. this happens by building a histogram for the intensity values of the Hexagon centers of the marking. Cutting level can determined by detecting dips in the histogram become.

Nach einer Schwellenwertbestimmung der diskreten Pegel kön­ nen immer noch zwei Störungen vorhanden sein. Zum einen kann das Array aus dem Mittelpunkt verschoben sein. Dies kann der Fall sein, wenn der anfängliche Suchschritt die Lage des qualitativ besten Taktsignales relativ zum Mittelpunkt der Kennzeichnung nicht exakt angibt. Die zweite Möglichkeit be­ steht darin, daß die gesamte Kennzeichnung verkehrt herum gelesen wurde, da die Hauptachse bezüglich des 180-Grad- Winkels nicht eindeutig ist.After a threshold value determination of the discrete levels two faults are still present. For one, can the array must be shifted from the center. The can Case if the initial search step is the location of the best quality clock signals relative to the center of the Identification does not exactly indicate. The second way be is that the entire label is upside down was read because the major axis is related to the 180 degree Angle is not clear.

Eine Subroutine stellt fest, ob die Kennzeichnung aus dem Mittelpunkt verschoben ist. Wenn die Kennzeichnung richtig positioniert ist, laufen die Koordinaten der mittleren Zeile durch den Mittelpunkt der Kennzeichnung. Um festzustellen, ob ein vertikaler Positionierfehler vorliegt, werden Zeilen über der angenommenen Mittelzeile daraufhin geprüft, ob sie eine Linie bilden, die näher am Kennzeichnungs-Mittelpunkt vorbeiläuft. Wenn eine Zeile darüber oder darunter näher am Mittelpunkt liegt als die angenommene Mittelzeile, erfolgt eine entsprechende Verschiebung nach oben oder unten. Wenn die Linksjustierung der kurzen Zeilen falsch ausgeführt wor­ den ist, wird dies durch Verschieben der kurzen Zeilen um eine Position nach rechts korrigiert.A subroutine determines whether the label from the Center point is shifted. If the labeling is correct  the coordinates of the middle line run through the center of the label. To realize, Lines become whether there is a vertical positioning error checked over the adopted center line whether it form a line closer to the label center passes by. If a line above or below is closer to The center lies as the adopted center line a corresponding shift up or down. If the left alignment of the short lines was wrong is, this is done by moving the short lines around corrected one position to the right.

Horizontale Positionierfehler und eine Ablesung "verkehrt herum" werden unter Verwendung von Informationen geprüft, die als sogenannte Grobgitter-Informationen auf der Kenn­ zeichnung enthalten sind. Die Informationen sind in Gruppen von 3×3 Zellen aufgeteilt, wie es bereits beschrieben wurde. Da die Kennzeichnung im vorgegebenen Beispiel ein Gitter aus 33 Zeilen und 30 Spalten darstellt, formen diese Gruppen ein 11×10-Gitter. Das untere mittlere Sechseck einer jeden vollständigen Gruppe aus 3×3 Zellen hat eine bestimmte Eigenschaft, die während der Kodierung hergestellt wird. Wie in Verbindung mit der Fig. 4 beschrieben, weist dieses Sechseck auf jeder Seite einen festgelegten Übergang auf. Wenn beispielsweise das untere mittlere Sechseck schwarz ist, sind die unteren linken und rechten Sechsecke entweder grau oder weiß. Eine Subroutine nimmt diese Übergangseigen­ schaften wahr, um die beiden möglichen Störungen zu besei­ tigen. Dazu wird zuerst ein Array erzeugt, bei dem jedes Element des Arrays anzeigt, ob zwischen zwei horizontal be­ nachbarten Sechsecken ein Übergang vorliegt. Dann wird das Array für jeden der neun hypothetischen Schnitte des als 3×3- Muster angeordneten Grobgitters um den erwarteten Schnitt von 0 geprüft. Einer dieser Schnitte wird eine bessere Über­ einstimmung zwischen den tatsächlichen und den erwarteten Übergängen zeigen, und die Lage dieses Schnittes wird be­ stimmt. Die gleiche Hypothese wird dann unter der Annahme geprüft, daß die Kennzeichnung verkehrt herum gelesen wurde.Horizontal positioning errors and a reading "upside down" are checked using information which is contained on the label as so-called coarse grid information. The information is divided into groups of 3 × 3 cells, as already described. Since the labeling in the given example represents a grid of 33 rows and 30 columns, these groups form an 11 × 10 grid. The lower middle hexagon of each complete group of 3 × 3 cells has a certain property that is created during coding. As described in connection with FIG. 4, this hexagon has a fixed transition on each side. For example, if the lower middle hexagon is black, the lower left and right hexagons are either gray or white. A subroutine perceives these transitional properties to remove the two possible faults. For this purpose, an array is first created in which each element of the array indicates whether there is a transition between two horizontally adjacent hexagons. Then the array is checked for each of the nine hypothetical sections of the coarse grid arranged as a 3 × 3 pattern for the expected section of 0. One of these cuts will show a better match between the actual and expected transitions, and the location of this cut will be determined. The same hypothesis is then tested on the assumption that the label has been read upside down.

Wenn die Kennzeichnung einfach umgedreht ist, das heißt wenn die oberen Zeilen mit den unteren Zeilen und die höheren Spalten mit den niedrigeren Spalten vertauscht sind, ist das Ergebnis der Schnittbildung genauso umgedreht. Es muß bei der Korrektur eines umgedrehten Kennzeichens jedoch auch eine wichtige Transformation ausgeführt werden. Während des Lesens werden die kurzen Zeilen (Länge = 29) nach links aus­ gerichtet; daher müssen bei einer Umkehrung der Kennzeich­ nung diese Zeilen nach rechts ausgerichtet werden. Dieser Vorgang hat zur Folge, daß das Ergebnis der angenommenen Schnitte ein anderes ist als eine einfache Umkehrung. Das beste Ergebnis der Schnittprüfungen wird besser sein als jede vorhergehende Prüfung, wenn die Kennzeichnung tatsäch­ lich verkehrt herum gelesen wurde.If the label is simply turned over, that is if the top lines with the bottom lines and the higher ones Columns swapped with the lower columns is that The result of the pattern formation turned upside down. It must be the correction of an upside down license plate, however an important transformation to be carried out. During the Reading the short lines (length = 29) to the left directed; therefore, in the event of a reversal, the indicator these lines are aligned to the right. This The result is that the result of the adopted Cuts is different than a simple reversal. The best result of the cutting tests will be better than any previous test if the marking is actually has been read upside down.

Nach der Bestimmung, ob die Kennzeichnung verkehrt herum gelesen wurde und ob sich die Schnitte in der absolut rich­ tigen Position befinden, kann die Matrix der Kennzeichnung dekodiert werden. Mit der richtigen Festlegung der Abbildung und der Schnitte ist die Abbildungsverarbeitung beendet, und die Vorgänge zur Datendekodierung beginnen.After determining if the label is upside down was read and whether the cuts in the absolutely rich current position, the matrix of the marking be decoded. With the correct definition of the figure and the editing is finished, and data decoding processes begin.

Ein Programm "RD.LABEL.C" 182 (Fig. 9) liest die durch das Suchprogramm erzeugte Datei aus und erzeugt eine Bit­ folgedatei mit, bei der vorliegenden Ausführungsform, 1292 Bits. Dazu wird eine Subroutine "CELL DEC.C" 183 zum Ausblenden nicht verwendbarer Sechsecke und für den Dekodiervorgang verwendet, der eine Umkehrung des Kodiervorganges darstellt.A program "RD.LABEL.C" 182 ( FIG. 9) reads out the file generated by the search program and generates a bit sequence file with, in the present embodiment, 1292 bits. For this purpose, a subroutine "CELL DEC.C" 183 is used to hide hexes that cannot be used and for the decoding process, which represents a reversal of the coding process.

Der erste Schritt bei der Dekodierung ist die Erzeugung einer Bitfolge aus den Informationen, die durch die Sechs­ ecke dargestellt werden, wobei ein Abbildungsprozeß der Sechsecke auf Bitmuster verwendet wird, der eine Umkehrung des Abbildungsprozesses der Bits auf die Sechsecke dar­ stellt, der für die Kodierung verwendet wurde.The first step in decoding is generation a bit string of information through the six corner are shown, a mapping process of Hexagons are used on bit patterns, which is a reversal the process of mapping the bits onto the hexagons that was used for the encoding.

Die Bitfolge wird dann vom Programm in eine Bitfolge für die Informationen hoher Priorität und eine Bitfolge für die In­ formationen niedriger Priorität bzw. so viele Bitfolgen auf­ geteilt, wie während des Kodierens der Kennzeichnung verwen­ det wurden. Es ist dann erforderlich, unter Verwendung der Fehlerkodiertechniken, die bei der Kodierung der Kennzeich­ nung Verwendung fanden, eine Fehlerkorrektur an jeder Bit­ folge auszuführen. Wenn beispielsweise ein Reed-Solomon-Kode verwendet wurde, ergibt eine Fehlerkorrektur an der Bitfol­ ge, die von dem Suchprogramm erzeugt wurde, ein Ausgangssi­ gnal, das das gleiche Format hat die wie vorstehend be­ schriebene Kodier-Eingabe-Datei. Eine Fehlerkorrektur kann mit den folgenden Vorgängen ausgeführt werden (vgl. "Theory and Practice of Error Control Codes", siehe oben):The program then converts the bit sequence into a bit sequence for the High priority information and a bit string for the In formations of low priority or as many bit sequences shared as used during coding the label were detected. It is then necessary to use the Error coding techniques used when coding the identifier error correction on each bit follow to execute. For example, if a Reed-Solomon code error correction on the bitfol output generated by the search program gnal, which has the same format as above written coding input file. An error correction can with the following operations (see "Theory and Practice of Error Control Codes ", see above):

  • 1. Berechnen von Syndromen1. Calculate syndromes
  • 2. Berechnen des Fehler-Lokalisations-Polynoms unter Verwendung des Berlekamp-Massey- Algorithmusses;2. Calculate the error localization polynomial using the Berlekamp-Massey Algorithm;
  • 3. Berechnen der Lage der Fehler mittels einer Chien-Suche; und3. Calculate the location of the errors using a Chien search; and
  • 4. Berechnen der Größe der Fehler mittels des Forney-Algorithmusses.4. Calculate the size of the errors using the Forney algorithm.

Der letzte Schritt wird nur dann ausgeführt, wenn in den Schritten 2 und 3 eine korrigierbare Anzahl von Fehlern festgestellt wurde. Die Anzahl der festgestellten Fehler wird ebenfalls berechnet. Wenn eine nicht korrigierbare Anzahl von Fehlern festgestellt wird oder sich ein Fehler innerhalb der Auffüllung (siehe oben) befindet, wird ein Flag gesetzt. Die verwendete Fehlerprozedur hat die Bezeichnung "ERRDEC.C" 184 (Fig. 9).The last step is only carried out if a correctable number of errors was found in steps 2 and 3 . The number of errors found is also calculated. If an uncorrectable number of errors is found or there is an error within the padding (see above), a flag is set. The error procedure used has the designation "ERRDEC.C" 184 ( FIG. 9).

Um die dekodierte Information auf einem Computer-Terminal auszugeben, kann das Programm "TEXTOUT.C" 185 (Fig. 9) verwendet werden.In order to output the decoded information on a computer terminal, the program "TEXTOUT.C" 185 ( FIG. 9) can be used.

Claims (13)

1. Optisch lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodierter Informationen, mit einem Datenfeld, das mit einer Anzahl von Polygonen versehen ist, die jeweils eine von mindestens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften aufweisen, und die mit ihren Mittelpunkten auf einem zweidimensionalen Gitter liegen, dadurch gekennzeichnet daß die Polygone regelmäßige oder unregelmäßige Polygone beliebiger Ordnung und auf einem hexagonalen Gitter angeordnet sind.1. Optically readable identification for storing coded information, with a data field which is provided with a number of polygons, each of which has one of at least two different optical properties, and which lie with their centers on a two-dimensional grid, characterized in that the polygons regular or irregular polygons of any order and arranged on a hexagonal grid. 2. Optisch lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodierter Informationen, mit einem Datenfeld, das mit auf einem zweidimensionalen Gitter angeordneten Polygonen versehen ist, die jeweils eine von mindestens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel zwischen den Seiten des Datenfeldes nicht mit den Winkeln der Gitterachsen übereinstimmen, so daß eine der Gitterachsen durch ihre Winkelstellung zu den Seiten des Datenfeldes vor den anderen Gitterachsen als Hauptachse ausgezeichnet ist.2. Optically readable identification for storing coded Information, with a data field that is based on a two-dimensional Lattice arranged polygons is provided each one of at least two different optical properties exhibit, characterized, that the angles between the sides of the data field are not agree with the angles of the grid axes, so that a the grid axes by their angular position to the sides of the Data field in front of the other grid axes as the main axis is excellent. 3. Kennzeichnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone im wesentlichen die Form von Sechsecken haben und entsprechend einem Bienenwabenmuster angeordnet sind. 3. Labeling according to claim 1 or 2, characterized in that the polygons are essentially in the form of hexagons have and arranged according to a honeycomb pattern are.   4. Kennzeichnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone teilweise zusammenhängend oder nicht zusammenhängend sind und daß zwischen den Poly­ gonen Zwischenräume mit jeweils einer der genannten zwei op­ tischen Eigenschaften vorhanden sind.4. Labeling according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the polygons are partially contiguous or are not contiguous and that between the poly gonen spaces with one of the two op table properties are available. 5. Kennzeichnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone zusammenhängend angeordnet sind.5. Labeling according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the polygons are arranged contiguously are. 6. Kennzeichnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter drei Achsen mit einem Winkelabstand von jeweils 60 Grad aufweist.6. Labeling according to one of the preceding claims, characterized in that the grid is three axes with an angular distance of 60 degrees each. 7. Kennzeichnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Eigenschaften die Farben Schwarz, Weiß und Grau sind.7. Labeling according to one of the preceding claims, characterized in that the optical properties of the Colors are black, white and gray. 8. Kennzeichnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzahl von konzentrischen Ringen, die einen Bereich auf der Kennzeichnung belegen, der von dem Bereich getrennt ist, auf dem die Informationen untergebracht sind, wobei jeder konzentrische Ring eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften in abwechselnder Folge aufweist.8. Labeling according to one of the preceding claims, characterized by a number of concentric rings, that occupy an area on the label that the Area is separated on which the information is housed where each concentric ring is one of at least two different optical properties in alternating order having. 9. Kennzeichnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Ringe in der Mitte der Kennzeichnung angeordnet sind.9. Labeling according to claim 8, characterized in that the concentric rings in the middle of the marking are arranged. 10. Vorrichtung zum Erfassen und Dekodieren der optischen Kennzeichnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, umfassend:
  • a) eine Einrichtung zur Beleuchtung eines Bereiches, der da­ für vorgesehen ist, daß die Kennzeichnung hindurchläuft;
  • b) eine Einrichtung zur optischen Abbildung des beleuchteten Bereiches und Erzeugung elektrischer Analogsignale, die den Intensitäten des von den Polygonen reflektierten Lichts entsprechen, das auf die Bildpunkte der Abbildungs­ einrichtung fällt;
  • c) eine Einrichtung zum Umwandeln der elektrischen Analogsignale in eine digitale Bitfolge, die den Intensitäten das durch die Bildpunkte der Abbildungseinrichtung aufgenommenen Lichts entspricht;
  • d) eine Einrichtung zum Speichern der digitalen Bitfolge für des nachfolgenden Dekodieren der Kennzeichnung; und
  • e) eine Einrichtung zum Dekodieren der digitalen Bitfolge, wobei diese Dekodiereinrichtung ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das die kodierte Information darstellt,
10. Apparatus for detecting and decoding the optical identification according to one or more of claims 1 to 9, comprising:
  • a) a device for illuminating an area which is intended for the marking to pass through;
  • b) a device for optically imaging the illuminated area and generating electrical analog signals which correspond to the intensities of the light reflected by the polygons, which falls on the pixels of the imaging device;
  • c) a device for converting the electrical analog signals into a digital bit sequence which corresponds to the intensities of the light received by the pixels of the imaging device;
  • d) a device for storing the digital bit sequence for the subsequent decoding of the identifier; and
  • e) a device for decoding the digital bit sequence, this decoding device generating an electrical output signal which represents the coded information,
wobei eine Einrichtung zum Erfassen des Zentrums der Kennzeichnung vorgesehen ist und die Dekodiereinrichtung von der digitalen Dekodierung die Orientierung des Datenfeldes bestimmt.a device for detecting the center of the marking is provided and the decoding device by the digital decoding the orientation of the data field certainly. 11. Verfahren zum Herstellen der optisch lesbaren Kennzeichnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
  • a) des Zuordnens einer der wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften zu jedem Polygon, um eine Anzahl von Polygonen mit verschiedenen optischen Eigenschaften zu erzeugen;
  • b) des Einkodierens der Informationen durch Ordnen der Polygone in einer bestimmten Abfolge; und
  • c) des Druckens eines jeden Polygons mit der zugeordneten optischen Eigenschaft.
11. A method for producing the optically readable marking according to one of claims 1 to 9, characterized by the method steps
  • a) mapping one of the at least two different optical properties to each polygon to produce a number of polygons with different optical properties;
  • b) encoding the information by ordering the polygons in a particular sequence; and
  • c) printing each polygon with the associated optical property.
12. Verwendung der Kennzeichnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in einem Verfahren zum Speichern und Wiedergewinnen von Daten, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
  • a) des Bedruckens der Kennzeichnung mit den Polygonen, die entsprechend einem bestimmten Kodiervorgang kodiert sind;
  • b) des Beleuchtens der Kennzeichnung;
  • c) des optischen Erfassens des von den Polygonen reflektierten Lichts mit einem elektrooptischen Sensor;
  • d) des Erzeugens elektrischer Analogsignale, die den Intensitäten des reflektierten Lichts entsprechen, wie es durch die einzelnen Bildpunkte des Sensors erfaßt wird;
  • e) des Umwandelns des elektrischen Analogsignales in eine Folge von digitalen Signalen;
  • f) des Speicherns der digitalen Signale in einem Speicher, der mit einem Rechner verbunden ist, um eine Darstellung der digitalen Signale zu bilden;
  • g) des Dekodierens der Darstellung der digitalen Signale zur Wiedergewinnung der Charakteristiken der Intensitäten, Positionen und Orientierungen der jeweiligen optischen Eigenschaften der Polygone; und
  • h) des Erzeugens einer digitalen Bitfolge, die der Rechner ausgibt und die die dekodierten Informationen wiedergibt, die von den Polygonen dargestellt werden.
12. Use of the label according to one of claims 1 to 9, in a method for storing and retrieving data, characterized by the method steps
  • a) printing the marking with the polygons which are coded according to a specific coding process;
  • b) illuminating the label;
  • c) optically detecting the light reflected by the polygons with an electro-optical sensor;
  • d) generating electrical analog signals which correspond to the intensities of the reflected light as it is detected by the individual pixels of the sensor;
  • e) converting the electrical analog signal into a sequence of digital signals;
  • f) storing the digital signals in a memory connected to a computer to form a representation of the digital signals;
  • g) decoding the representation of the digital signals in order to recover the characteristics of the intensities, positions and orientations of the respective optical properties of the polygons; and
  • h) generating a digital bit sequence, which the computer outputs and which reproduces the decoded information represented by the polygons.
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