DE3943563C2 - Polygonal information encoding article, process and system - Google Patents

Polygonal information encoding article, process and system

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DE3943563C2
DE3943563C2 DE3943563A DE3943563A DE3943563C2 DE 3943563 C2 DE3943563 C2 DE 3943563C2 DE 3943563 A DE3943563 A DE 3943563A DE 3943563 A DE3943563 A DE 3943563A DE 3943563 C2 DE3943563 C2 DE 3943563C2
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Eric Paul Batterman
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Abstract

The method of decoding an electrooptically readable identification carrying a code in the form of a number of polygons, with their centres on points of a two-dimensional grid and each with two or more optical characteristics, involves locating the polygons and determining their optical characteristics. For locating the polygons the region of the identification in which the information is encoded is transformed into the frequency domain.The periodicity of the two-dimensional grid is determined in the frequency domain to determine the geometrical locations of the polygons.The geometrical locations are associated with the optical characteristics of the polygons.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dekodieren einer optisch lesbaren Kennzeichnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Solche Kennzeichnungen sind auf einem Substrat ange­ bracht, um innerhalb eines bestimmten zweidimensionalen Datenfeldes Informationen aufzunehmen und zu speichern, wo­ bei das Datenfeld aus einer Anzahl von Polygonen besteht, die jeweils eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften aufweisen.The invention relates to a method for decoding an optically readable identification according to the preamble of claim 1 and an apparatus for carrying out the method. Such markings are placed on a substrate brings in order within a given two-dimensional Data field to record information and store where where the data field consists of a number of polygons, each one of at least two different optical Have properties.

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 Herstellungsanweisungen 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 Objects to be sent or transported, are repeated regarding the origin, the flight number, the Destination, name, price, part number and identify numerous other pieces of information. A another application involves reading coded informa on labels or markings to automatically get sales and inventory grasp or fed to electronic cash registers to be able to. Other uses of such coded Labels include automatic sorting and Forwarding of mail, parcels, luggage and the like, and the affixing of markings with manufacturing instructions on raw materials or individual parts for a manufacturer process. The markings for such articles are conventionally provided with a bar code, for example the UPC barcode. It is quite a number of different known to 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 the requirements for storage of more and more information on ever smaller labels or to meet markings. A reduction in Size and spacing of the strips in different Bar code systems do not provide a solution to the problem; Systems and optical scanners with sufficient resolution for the festival Positioning of strips that are 75 µm or less apart, and the required small tolerances during the printing process are just not economical. To get a bigger data menu ge, very large labels must therefore be used with the result that these labels are no longer on smaller items fit. Another essential fac tor is the cost of the label material, for example wise paper. The paper for a smaller label costs less than that for a large label; for 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); mikroskopische Punkte, die in Zellen an­ geordnet 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.Well-known alternatives to barcodes 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); microscopic points that appear in cells are ordered, which form a regular grid (US-PS 4,634,850); and densely packed multicolored data fields Points or elements (U.S. Patent 4,488,679). Some of these bei games do not have sufficient data density; about the ko dated round pattern or the grid of rectangular or square faces. The grids with microscopic points or with multicolored elements require a special one Alignment and promotion in order to be read, whereby their usability is limited 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.Due to the size and speed of modern transport 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 labels or tags with a An area of approximately 6.25 cm 2 (one square inch) has gone to great lengths to detect and read the encoded indicia on these fast moving objects. The captured or identified image of the marking must be correctly decoded before the object on the conveyor belt reaches the next working position, often in fractions of a second. There is therefore a need for a simple, fast and inexpensive means of signaling the presence of an encoded identifier 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 of concentric geometric figures with rings, Squares, triangles, hexagons and variations of how in U.S. Patents 3,513,320 and 3,603,728. In the U.S. Patents 3,693,154 and 3,801,775 is the application of Sym bolen described as identification and positional indicators contain concentric circles, with the sym bole attached to the objects to be optically scanned are. However, these known systems include the Ver use of two separate symbols to determine the ids identification of the data field and its position, whereby the logical scarf required to identify the symbols processing becomes complicated and which also changes the data capacity of the associated data field is reduced. At this Using two symbols will damage one sym bols to difficulty in locating the position of the data field and the associated ability to Obtaining information from the data field. Both latter systems are on opposite ends of data tracks with encoded linear identifications separate position and orientation marks are used, 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 use an optical sensor sampled, which generates an image output signal that represents the Changes in the intensity of the light emitted by the Data field and the position and orientation symbols is reflected. The output of such systems has a certain bitmu after its digitization ster, which is compared with specified bit sequences. These However, systems have the disadvantage that two separate Sym bole are required to capture the figure first and then determine its orientation. Also can with Process of comparing the digitized output signal les of the optical sensor with predetermined bit sequences that represent both the position and the orientation symbols set, readout errors occur easily, as with the known characterization systems the detection 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 No. 3,553,438 there is a circular data array described with a centrally arranged acquisition target, which has a series of concentric circles. The he objective provides a device for capturing the circle shaped label by 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 that recognizes the pulse pattern that is the circular shape of the detection target. As with the bar codes, however, the Data field only a small data capacity, and the system requires a second circular scan. Using a linear and circular scanning with such a Sy system with limited data capacity would be very costly to achieve only a slight increase in the data capacity compared to traditional bar codes be 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, von der der Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht. Zum Lesen der mehrfarbigen Punkte muß die Kennzeichnung in einer genau bestimmten Ausrichtung auf einen CCD-Sensor eines Scanners abgebildet werden. Dies macht es vollständig unmöglich, 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 tightly grabbed multicolored dots designed as they are in the U.S. Patent 4,488,679 from which the preamble of claim 1 starts. To read the multicolored dots must be marked in a precise manner specific alignment to a CCD sensor of a scanner can be mapped. This makes it completely impossible to yourself 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 in U.S. Patent 4,634,850 require special trans port facilities to ensure that the data field moves exactly in a given direction, and are in any orientation, as it is when transporting Ge objects on conveyor belts are not applicable. The coded label must be read track by track, for which a linear scanner is provided, which is connected to the Trans port facility is connected. The position of the label be with regard to the sensor must be adhered to 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 so weit angehoben wer­ den, daß sie den Erfordernissen entspricht.In connection with bar codes, multi-color Systems used to solve the optical problems of scanning to overcome closely adjacent strips. A bar code with more than two optical properties for coding Da ten in a data field, for example by alternating en use of black, gray and white stripes, is in U.S. Patent 4,443,694. However, you can also use such systems did not increase the data density that much that it meets the requirements.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, das bzw. die in der Lage ist, eine Kennzeichnung aus wechselnden Entfernungen und Richtungen stets sicher zu lesen. Dies soll auch dann gelingen, wenn die Kennzeichnung eine hohe Informationsdichte aufweist.The object of the invention is therefore to provide a method and a device which is able to always a marking from changing distances and directions safe to read. This should also succeed if the labeling has a high information density.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der in den Ansprüchen 1 und 20 angegebenen Erfindung.The solution to this problem is achieved with the one in claims 1 and 20 specified invention.

Mit dem angegebenen Verfahren bzw. der Vorrichtung können die Kennzeichnungen von einem optischen Sensor gelesen werden, auch wenn sie sich an einem Gegenstand befinden, der mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird, wobei die Orientierung und die Höhe des Gegenstandes keine Rolle spielen.With the specified method and device, the Labels read by an optical sensor even if they are on an object, which is moved at high speed, with the Orientation and the height of the object are irrelevant.

Die optisch lesbare Kennzeichnung kann zuverlässig dekodiert werden, auch wenn die Kennzeichnung verkippt, gekrümmt oder verzerrt ist.The optically readable marking can can be reliably decoded, even if the label is tilted, is curved or distorted.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred embodiments are specified in the subclaims.

Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lage der Kennzeichnung, die einen optischen Sensor passiert, mit hoher Geschwindigkeit, ist in Anspruch 17 bzw. Anspruch 30 angegeben. A method and a device for determining the position of the Marking that passes an optical sensor with high Speed, is in claim 17 or Claim 30 stated.

Die Polygone einer Kennzeichnung, die zusammen mit der Erfindung verwendbar ist, können regelmäßig oder unre­ gelmäßig sein, und das Gitter kann in der Ebene der Kenn­ zeichnung zwei oder mehr Achsen mit gleichen oder ungleichen Winkelabständen aufweisen.The polygons of a marking that can be used together with the invention can be regular or irregular be regular, and the grid can be in the plane of the characteristic drawing two or more axes with the same or different axes Have 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 marking can be complete, partial wisely or not at all related. 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 lygons. It can be composed of two-dimensional arrangements hanging polygons with five or more sides for the Marking can be used. Also can be two-dimensional Arrangements regular or irregular and partial or discontinuous polygons with three or more Pages are used when they are on specific axes such a field can be arranged.

Zusätzlich kann die 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 identification can be an Er target of a number of concentric rings that makes it easier to locate the marking, especially with dynamic reading systems.

Das Datenfeld einer Kennzeichnung, die zusammen mit der Erfindung verwendbar ist, kann ein im allgemeinen quadratisches Array von 6,25 cm 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, beinhalten. 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.The data field a label that can be used together with the invention a generally 6.25 cm square array Area with connected hexagons, the rows and Form columns, and with an Er in the middle target with a geometrical center that represents the geometric center of the data field determined, include. The he target can be any geometric shape with opti have properties that make an easily recognizable image signal result when it's along with an optical sensor a linear scan line is scanned by the The center of the acquisition target. The capture target preferably consists of a number of concentric c's rings of alternating reflectivity, which have a periodic cal image signal when scanned in a straight line become. By using analog filters in the acquisition and decoding of the data field is done by the optical Sen sor generated signal directly at a given frequency compared, enabling a quick and accurate check of the Frequencies and then determining the location of the data field on the substrate is possible. That from the optical sensor output electrical analogue signal that corresponds to the encoded In formation of the marking is then digitized and decoded. The use of a filter step with an analog bandpass filter allows the identification to be recorded without the need for the encoded information to decode the marking. By grasping the means point of the acquisition target can be a reference point on the Data field can be determined. When the center of capture the target is in the center of the marking, can at the same time determine the center of the He target and the data field.

Das optisch lesbare Datenarray der 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 identification can contain up to several hundred error-proof alphanumeric characters on an area of 6.25 cm 2 if hexagons with three reflective 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 packaged much more closely than would be possible with a bar code system. For example, when a high resolution optical sensor is used with the system of the present invention, hundreds of alphanumeric characters can be accommodated in an area of 6.25 cm². On the other hand, a hundred characters can easily be detected on the same area with a relatively poorly resolving sensor.

Bei Kennzeichnungen, die bevorzugt zusammen mit der Erfindung verwendet werden, erfolgt die Datenkodierung durch Einkodieren einer Anzahl von Bits aus einer binären Bitfolge in eine Gruppe von benachbarten Sechsecken, wobei jedes Sechseck eine von wenigstens zwei optischen Eigenschaften aufweist, obwohl die Kodierung alternativ auch Sechseck für Sechseck 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 bestimmten Folge bestimmten geometri­ schen Bereichen des Datenfeldes zugeordnet, um die Anzahl der Übergänge zwischen Sechsecken mit verschiedenen opti­ schen Eigenschaften zu erhöhen.For markings that are preferably used together with the Invention are used, the data is encoded by encoding a number of bits from a binary bit sequence into a Group of adjacent hexagons, each being hexagon has one of at least two optical properties, although the coding is alternatively also hexagon for hexagon could be executed. The digital bit sequence can be stored on the Based on data entered manually by a computer are generated or otherwise converted into the binary bit sequence can be converted, and it can also be a previously recorded nete digital bit sequence can be used. The ones to be coded Data are given certain geometri in a certain sequence between areas of the data field assigned to the number the transitions between hexagons with different opti to increase its 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 sollen in einem zentralen Bereich des Datenfeldes, nahe dem vorzugsweise vorgesehenen Erfas­ sungsziel, eingeschrieben sein, um die Informationen vor Beschä­ digungen zu schützen, die eher in den Randbereichen des Datenfeldes auftreten. Im Datenfeld können unter Verwendung der großen Informationskapazität Möglichkeiten für eine Fehlerkorrektur vorge­ sehen werden. The information to be encoded is preferably stored in In high and low priority formations split the separated in different geometric areas of the data can be drawn in the field. Optionally, the Informa high priority options in the areas for the information lower priority are duplicated to the likelihood possibility of losing high priority information rity due to scanning errors due to dirt, cracks, fal and other damage in the data field. The In high priority formations should be in a central area of the data field, close to the preferably intended capture objective, be enrolled to get the information before employment to protect endings that tend to be in the peripheral areas of the Data field occur. In the data field you can use the large information capacity Possibilities for error correction are provided will see.

Die in dem Datenfeld aus Polygonen, vorzugsweise Sechsecken, enthaltenen Daten werden bevorzugt 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, The data contained therein are preferred as follows read: The coded markings go through a forward given illuminated area and are thereby through a electronically operated optical sensor or one in the Hand held scanner being scanned. The optical scanner er generates an output signal that is an electrical analog signal is that of the intensity of each reflective property properties of an area of the marking 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 to that of a specific acquisition target speaks if this is provided in the data field. If a match has been found, the identifier is used drawing and the center of the acquisition target determined, which also provides a reference point for the data field is determined. At the same time the analog signal is conti Naturally digitized in an analog / digital converter and stored in an image memory. The saved digital data representing the entire marking, 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 Polygone 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 Polygone.Through logical circuits with stored programs who the digital data in a mapping of the interfaces of polygons with different optical properties puts. This is preferably done by calculating the stan standard deviation of the intensities caused by the optical Sensor at each pixel and a predetermined group of Pixels were recorded around this. Great standard deviations correspond to transition areas at the cut represent contrasting polygons.

Die digitalen Daten werden dann weiter verarbeitet, unter anderem durch Filterprogramme zur Bestimmung der Orientie­ rung, der Richtung und der Abstände der Polygone. Die we­ sentlichen Verfahrensschritte dabei sind:The digital data are then processed further, under among other things through filter programs to determine the orientation tion, the direction and the spacing of the polygons. The we The main procedural steps are:

  • 1. Filtern der nichtlinearen, transformierten Version der digitalisierten Abbildung;1. Filtering the non-linear, transformed version of the digitized illustration;
  • 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;2. Determination of the orientation of the marking, preferred wise by capturing the three axes of the figure and Determination of which axis is the characteristic on two sides drawing is parallel;
  • 3. Suchen des Mittelpunktes eines jeden Sechseckes und Be­ stimmen des Grautones am Mittelpunkt;3. Find the center of each hexagon and Be agreeing the gray tone at the center;
  • 4. Umwandeln der Grautöne in eine Bitfolge;4. converting the gray tones into a bit sequence;
  • 5. Wahlweise Ausführen einer Fehlerkorrektur; und5. Optionally, perform error correction; and
  • 6. Wahlweise Umwandeln der Bitfolge in einen bestimmten Zeichensatz.6. Optionally, converting the bit sequence into a specific one Character set.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, sowie zusammen mit der Erfindung verwendbare optisch lesbare Kennzeichnungen, deren Anbringung an einem Gegenstand und deren Dekodierung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention, as well as usable together with the invention optically readable labels, 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; Fig. 2 is a section of an optically readable identification 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; Figure 3 is a complete first embodiment of an operating table readable marking with nebeneinanderlie constricting hexagons with three different optical characteristics 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 Ko dieinheit;

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 data field with 33 rows and 30 columns, forming 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 flow chart for the decoding process;

Fig. 8 ein Flußdiagramm für die Aufnahme des Erfassungs­ zieles; Fig. 8 is a flow chart for recording the detection target;

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

Fig. 10 ein Flußdiagramm für die Schritte bei der Verarbei­ tung der Abbildung; Fig. 10 is a flow chart showing the steps involved 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; Fig. 15 is a designation with contiguous polygons substantially in the shape of hexagons with centers 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.Corners Fig. 20, a group of partially contiguous eight, whose centers 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 marking are by means of the contrasting color beneath adjacent hexagons or cells contain information 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 pre-given grid. In FIGS. 16 to 18, the coding units of such polygon cells are represented 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 different geometry, such as hexagonal, rectangular or square grids, can be used. "Adjacent" polygon cells can be connected, partially 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 Result in gaps. "Partially connected" polygons are arranged so that the boundaries are along the Touch the periphery in places and not touch in places stir, creating a number of spaces between the Polygons are created. "Not connected" are polygons, which along their limits have no contact at all with 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 unequally spaced axes, or regularly, with the same 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:For coding information, hexagons have a few major benefits, 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, there can be hexagons packed more densely than other polygons. For example are the corners of squares for a given resolution difficult to see, so to "read" squares a optical resolution, which is unnecessary in itself, is required. Circles the space in between would be ideal for optical resolution however, between adjacent circles is wasted and complicates the production and printing of the label, because the spaces in between have their own optical properties is to arrange.

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. In the case of a square or rectangular mark The main axis of the hexagons can be shaped by a predetermined bene relationship to one side of the marking slightly lo be calibrated. This localization of the main axis of a The hexagonal grid makes it easier to read out the coded 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 used here under "Identification" are available 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 is a pattern of adjacent hexagons or cells with two or more optical properties meant that too serves to retrieve a data record by means of 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 opti­ schen 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 be linked to the ver various kinds can be produced. 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 omission the application of a material with a certain opti property on an area of the substrate that itself has a different optical property. To the Formation of black and white hexagonal cells is For example, it just required the black cells too 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 print color be) and gray (halftones of black) are printed as well as white are (no print on a white substrate), the Kenn 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 concentric rings" 10 are to be understood as two or more concentric rings 12, one of which is formed by a circular area 15 , which is 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 Ausfüh approximate form. The label contains a number of neighboring hexagonal cells which are arranged in a honeycomb pattern. Each of the individual hexagons is denoted by the reference number 20 and has six identical sides 22 . The interior angles "a" of the hexagons are also 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 label 30 ( FIG. 3), approximately 2.5 cm by 2.5 cm (one inch by one inch), contains approximately 888 hexagons or cells 20 , taking into account that there is an acquisition target 35 around the center of the label a number of concentric rings is provided. The adjacent hexagons 20 form horizontal rows "R" which are defined by imaginary lines 31 , and vertical columns "C" which are fixed 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 geometric packing of the hexagons, there are more rows "R" than columns "C" in a square border 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 ver offset and overlapping vertical columns with alternately vertically spaced hexagons with collinear yy-axes. The yy axes of spaced hexagons 20 are aligned with the outer vertical sides 22 of the intervening, displaced hexagons. The yy-axes of the hexagons 20 in the illustration of FIG. 3 run parallel to the two vertical boundaries 32 and 34 of the marking. The horizontal lines "R" are measured through 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 process in which the hexagons 20 are printed in two or more different optical properties, such as contrasting colors. These colors can be the colors white and black, so that white hexagons or cells 25 and black cells 26 are produced, as is shown in FIG. 2, and gray can also be used as a further color, so that gray cells 27 are produced as shown in FIG. The color tones white, black and gray were chosen in the present embodiment because they produce an optimal contrast that facilitates identification by an electro-optical sensor. The shade of gray is chosen so that its optical properties are roughly in the middle between the optical properties of the 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 identifier 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 identification can also be printed directly onto the surface of an object. Due to the importance of a defined background for the optical properties of the contrasting colors, however, it is often more advantageous to use a separate label, since 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 of FIG. 3 are 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 dation of the information is important, a sharp color contrast to have between adjacent hexagons. The scanning front direction and the software required for decoding the easier it is, the fewer the optical properties 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 ident Drawings has become the use of three different ones optical properties, especially the colors black, Gray and white, turned out to be beneficial.

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-Algorithmus, 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 Sechseckes ausgedruckt wird. Der verwendete Halbton-Algorithmus hat die Programmbezeichnung "LABEL".The gray hexagonal cells are made by printing the Black ink cells in every fifth pixel of the raster of a dot matrix printer, namely using a halftone algorithm like it all is commonly known. The printer thus prints a certain th proportion of pixels to define a given gray hexagon, while when printing a black six every pixel of this hexagon is printed out. The halftone algorithm used has the program name "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 with an ordinary black ink. The Scan analysis software for the decoding of the ident tion clearly distinguishes between the reflectivity of Black, gray, and white, so no particularly accurate feast laying of the color is required. However, if other colors be used, or when different shades of Gray used to represent four- or five-color data fields to produce, the contrast of the printing inks must be more accurate trolled to detect measurable differences in the optical To ensure characteristics of different colors. The However, using a black color is the easiest and easiest way of producing a honeycomb-shaped arrangement tion 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.Because of the square shape of the label and the nature of the hexagonal cells, there are incomplete hexagons 56 at the edges of the honeycomb structure; As can be seen from Figure 3, these incomplete hexagons are not used to include 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 a detection 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 edge of the marking is scratched, soiled or damaged. Also, the size of the image memory that is required to store the data before the identification of the acquisition target is smallest when the acquisition target is in the center of the identification.

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 arbitrary, but it has been found that six kon 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 adapt a calculated pattern to what is expected becomes what the concentric rings represent if that Pattern is read, a pattern correlation process is used used. In the event of a match, the acquisition goal is localized, as explained in more detail below becomes. The generated in the present embodiment and used special filters 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 acquisition 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 acquisition target should be as small as possible, since the area occupied by it cannot contain any information on the label. In the present embodiment, the outer ring 52 has an outside diameter of about 7.45 mm. In the identification of FIG. 3, the detection target 35 thus occupies approximately 7% of the area of the identification 30 of 6.25 cm². This does not unduly limit the amount of information that can be contained in the data field surrounding the acquisition target. As with the incomplete hexagons on the outer edge of the marking 30 , the incomplete hexagons 55 around the boundary of the detection target 35 are not used for the purpose of coding 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 false readings due to "disturbing" characters on the license plate or other "disturbing" characters outside the license plate, such as 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 be a form other than have concentric rings. For example, squares, Spirals or hexagons are used to make transitions between contrasting concentric figures gen, as long as straight cuts through the acquisition target regu lear, predetermined and identifiable color transitions result ben that are suitable by an electro-optical sensor detected and measured by means of a suitable filter become. It should be noted that a spiral does not open succession of concentric rings represents that ever but depending on the size and radius of the spiral le is a good approximation of the shape of concentric rings can be reached. A concentric acquisition target Wrestling is beneficial because of the signal that is generated during a scan is generated by the center point, has a frequency that is always the same, regardless of the direction of the cut. This makes it easier to identify the center point, and it allows the location of the capture to be identified 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 Searches are carried out 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 that 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 in the present embodiment can accordingly be encoded according to three different optical properties, 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 coding algorithm is designed to approximate the maximum data density and to make the number of transitions in the optical properties from cell to cell as large as possible in order to facilitate the two-dimensional clock recovery process which will be 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 Informationsbits kodiert 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, i.e. nine hexagonal cells 60 , the basic coding unit used in the present embodiment. This is one of many possible, essentially equivalent, coding forms. The group of 3 × 3 cells of hexagons 60 is intended to represent 13 bits of information coded if the group contains nine complete hexagons, or to represent fewer than 13 bits if the group is incomplete by unusable hexagons. A label with an area of 6.25 cm² and a data field with around 888 hexagons and a detection target of around 7% of the label area can accommodate around 1292 bits for information.

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, da 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 determined in their respective optical properties so that they always differ from the hexagon 66 in between. The hexagons 62 and 64 can therefore only ever correspond to one bit per hexagon. In this way, by coding 11 bits in the remaining seven hexagons, it is possible to accommodate 13 bits for information. Since seven hexagons result in more possible combinations than are used (3 7 = 2187 combinations versus 2 11 = 2048 combinations), certain combinations are not used, for example all cells black, all cells gray and all cells white or all im essential black, gray and white combinations. The reason for requiring contrasting colors for hexagons 62 and 64 relative to hexagon 66 is to ensure a transition required for the clock recovery step and 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 Secheck, 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 is seven or eight hexagons around The seven usable hexagons become 11 bits and the eighth hexagon, if present, with one bit. For all other subgroups, each pair will be of hexagons three bits and each remaining individual One bit assigned to hexagon.

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 and has a very high information density on a relatively cheap, easy-to-print label or the like. As described, the present embodiment uses a pack of hexagons with 33 rows and 30 columns in an area of 6.25 cm 2 and with a detection target which occupies about 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. Because of the other restrictions imposed by the coding algorithm, this is less than the theoretical 1.585 bits per cell, since not all 37 patterns are used and since 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 beneficial to have some level of error protection in the Provide coding of the marking so that the actual the same amount as that shown on the label recoverable information in favor of a high level of 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 designation with hexago nalen cells is directly on a label with others Polygon cells transferable. When using the optical egg Properties black and white and optionally gray also apply for other polygon cells the specified advantages, for example wise about the data density. As with the markings with Hexagons can mark with other polygon cells can be 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 Identifications 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 capture target 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" includes an arrangement of interrelated hexagons 310 ( FIG. 11), the geometric centers of which 311 lie on the corners or intersection points 311A of a hexagonal grid. Regular hexagons, i.e. hexagons with six equal sides and six equal interior angles, form a hexagonal grid, which in turn is regular and has three axes (A1, A2, A3) that are each 60 degrees apart from one another.

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 identification are not regular, but symmetrical, i.e. if they are pulled apart along two parallel sides 321 and 322 , for example, the geometric centers 325 of adjacent hexagons describe a non-uniform hexagonal grid 327 again . Such a non-uniform hexagonal grid still has three axes (A1, A2, A3), which however no longer have an even angular distance from one another.

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 Figure 12 is not uniform, it is nonetheless a two-dimensional geometric grid with axes at predetermined angular intervals. This also specifies the positions and distances between the center points of the hexagons on the axes. The geometry of the hexagonal grid is used for decoding during the decoding process. In particular, the filtering that is carried out on the transformed digital data that corresponds to the image detected by the optical sensor is abge on the predetermined geometry of the marking. The reconstruction of the figure also provides missing grid points. Missing grid points arise 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 non-uniform hexagonal grids of the type shown in FIG. 12, it is advantageous to turn off the main axis determination step 3 e of FIG. 7, which is carried out after a Fourier transformation to identify the main axis of the marking. On the main axis of the identification, the centers of the polygons lying on this axis have a different distance 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 identification are possible which approximate the preferred embodiment with hexagonal cells using specific 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 also have more or less than 20 sides. The polygons are only partially adjacent to 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. Gaps do not contain any encoded information; their presence therefore results in a 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 range 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 specified 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 are almost in the shape of hexagons. Since they approximate hexagons fairly well, a medium resolution optical sensor 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 spaces between the polygons. Such a coherent arrangement is favorable to simplify the decoding process, but 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 , are essentially the shape of hexagons and appear as such at 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 detail of a marking, such as occurs when it is printed with a dot matrix printer with 200 dots per inch (2.54 cm). The polygons 360 of FIG. 15 illustrate the shape of the geometric figure which is actually printed out instead of a hexagon due to a low pixel density. Printers with a higher density of dots give a better approximation of the hexagon. The polygons 340 and 360 of FIGS. 14 and 15, respectively, therefore correspond to the shapes which result in practice when producing the identification with some printers. However, polygons of such shapes are also equivalent in practice to cells made up of contiguous 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 contains an acquisition target 370 from a number of concentric rings shear 371-376. Like the hexagons in FIG. 3, the polygons 360 in FIG. 15 are also 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 in FIG. 15 also lie on a hexagonal grid which is spanned by equally spaced axes A1, A2 and A3.

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 identification geometry with a quadra tables or rectangular grids are used, the two-dimensional clock recovery process described in fol will be adapted accordingly. He does the other geometry of the given grid It is necessary that the filters used in the filtering process be changed. The filters act on the transformed ones digital data that reflect the optical properties of the Polygons correspond to those in the image area from the sensor were read. These relatively minor changes to the The filtering process can easily be carried out by any person skilled in the art become. If the given two-dimensional grid is not has evenly spaced axes or is irregular in structure is moderate, it may be favorable to have the main axis of the characteristic drawing before performing the Fourier transform 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.Non-contiguous polygons can also be used to generate an optically readable identification. Fig. 16 shows a hexagonal arrangement of squares 420 that are not related and whose geometric centers 422 each lie on the corners of a hexagonal grid that is spanned by the three equally spaced axes A1, A2 and A3. This configuration can be seen to represent a grid of imaginary hexagons 421 , which 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 adjacent rectangles on the corners of a grating are hexagona len, which is A2 spanned by the intersecting axes A1 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 gaps 435 being created between the rectangles 430 . Fig. 18 also shows a non-contiguous indicator of pentagons 440 , the geometric centers 442 of adjacent pentagons 440 lying on the three equally spaced axes A1, A2 and A3. The geometry of the non-contiguous pentagons is recognized more easily again if imaginary hexagons 441 are placed over the pentagons 440 , with 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 built in which the axes A1, A2 and A3 are evenly angularly spaced, 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, the geometric centers of which 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. It is also possible to arrange higher-order polygons on a given two-dimensional grid. FIG. 20 shows a number of partially connected octagons 460 which define a number of spaces 461. The centers 462 of adjacent octagons 460 are 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 located 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 is 6.25 cm 2 to accommodate an acceptable amount of data for 100 alphanumeric characters with a high degree of error protection on a relatively small label. The use of four, five or more different optical properties or colors for the hexagons made it possible to accommodate considerably more information in the same space, but with increased demands on the software and the scanning system for the retrieval of the information. For practical purposes, a coding system with three optical properties, the colors black, gray and white, has proven to be very favorable.

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 consist of 3 × 3 Cells exist, there can also be any other shape for the group pen can be used. Any group formation can do it be omitted and the coding algorithm directly on a Patterns can be directed from 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 stated in coded form on the label should. It is believed that the designation for the Shipping is provided and the data is in two fields split that as "high priority information" and May be called "low priority information". More than two priority levels can also be provided be.

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 marking is intended for shipping, you can the high priority information includes nine characters, the for example the zip code of the recipient address of a Object, package or letter. Nine characters are therefore provided because up to nine-digit numbers are international ge postcodes are used. When shipping against the postcode provides the most important information It sets out the general destination of the object des and enables scanning and sorting systems to denote the Object on a conveyor belt or the like to the 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.The low priority information can be, for example the name and shipping address, including the post office routing number, the recipient of the item and information included in 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 high and never The third priority is the protection of the information of higher priority Priority with special error correction options and around the high priority information more in the middle of the Labeling to be able to attach where the probability damage or destruction is less, and to it to enable the high priority information to be included in the Low priority information is repeated so that, even if selectively destroys the high priority information are disturbing, there is a possibility of the information higher Regain priority from those of lower priority. If the information of high priority is placed in the mitt Larger area of marking it is possible to some For the purpose of only decoding this information, like that 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 is located on a conveyor belt and only determines the zip code needs to be the further way 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, the corresponding Information on the label is not duplicated. Both the high and low priority information However, various error protection codes and cor correction options include to the likelihood 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 characters as part of the encoded information can be done with a suitable program and a suitable computer the system during decoding Recognize and correct rens mistakes. Like error protection codes is well 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 Be responsible for the production of a label The operator can enter the required data manually Enter the appropriate computer terminal and the computer activated a printer, marking or label with the information contained in the hexagons higher and low priority. The information do not necessarily have to be in such high and low Priority to be divided, and also is a detection 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 up of two contrasting ones Colors is provided, the colors being made up of two of the colors exist, which 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 entering the data causes the appropriately programmed computer to encode each entered character and use appropriate field designators to generate a binary bit sequence representing the characters of the information and appropriately encoded to give the 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 also begin with the to encoding information already as a binary bit sequence are available, for example, obtained from a memory 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 the hexagonal honeycomb form according to a specific pattern for coding. Figure 5 is a group representation showing the individual hexagonal cells of 3 × 3 cell groups arranged as a grid or honeycomb of 33 rows and 30 columns. Each row and column is numbered with row numbers from 1 to 33 and column numbers from 1 to 30, respectively. Some of the hexagons on the right edge of the group map and in the middle of the grid are marked with an X. This indicates that these hexagons do not contain any encoded information. This is because the characters X at the edge represent incomplete hexagons, with the result 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 contain 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 group and assignment techniques can be used, groups of nine hexagons with three rows of three hexagons each are provided for defining certain information bits, and 13 information bits can be included 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 hexagons can be formed, each containing 3 × 3 adjacent hexagons, as shown in FIG. It is apparent, however, 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 geometric packing of the hexagons and that the number of these alternates from row to row. This arrangement thus results in six groups with eight hexagons and five groups with seven hexagons. The acquisition target placed in the middle also creates incomplete groups. Thus, FIG. 5 is a graphical representation of the usable groups of hexagons available for encoding information in a data field of 33 rows by 30 columns.

Gruppen mit neun benutzbaren Sechsecken werden unter Verwen­ dung des folgenden Algorithmus 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 of nine usable hexagons are encoded using the following algorithm (see Fig. 4):
Extraction of 11 bits of information and assignment 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 in such a way that each of these hexagons differs from the hexagon h. This means that 13 information bits can 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 seven first 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 remaining single 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 coding seven hexagons results in more possible combinations than 11 bits (3 7 = 2187 versus 2 11 = 2048), some combinations of hexagons are not provided. These unintended combinations are chosen so that they are those that give the fewest number of transitions. To do this, look-up tables are established to form the groups as shown in FIG . Every programmer is familiar with setting up and using such look-up tables. 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 accommodation of 1292 information bits 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 high priority information and the low priority information in the group card will be arranged depending on

  • a) dem Umfang der Informationen hoher Priorität;a) the amount of high priority information;
  • b) dem Umfang der Informationen niedriger Priorität; undb) the amount of low priority information; and
  • c) der optimalen Unterbringung der Informationen hoher Priorität an geschützter Stellec) the optimal placement of the information higher Priority in a protected place

bestimmt.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 pre-determines on the digital data stored in a memory how the information - both high and low priority information - is supplied in the group map are distributing.

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 the occurrence of errors as low as possible and to be able to correct errors, error protection and error correction options are provided. For example, with a coding of 1292 information bits in a field with an area of 6.25 cm 2 with 33 rows and 30 columns of hexagons and an acquisition target that occupies about 7% of the area, it is advantageous to use 36 high-priority information bits, to encode a nine-digit postcode 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 degree of error correction capability desired. 560 bits are provided for the low priority information; therein 40 bits are included for repetition of the high priority information in the low priority information. In addition, 576 check bits are then provided for the information of low priority in order to obtain the necessary security and the possibility to recover the information of low priority. This example illustrates the significantly wasteful use of check bits for the high priority information than for the low priority information. The example given is for explanation purposes only, and the number of information bits for the various priorities of the check bits etc. can be selected to be 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 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 checking sequence, so that the message is no longer separated from it, but is replayed is recoverable. It can be both a systematic and a non-systematic code used for error protection become. The following description includes the 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 Codiersy include stems.

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 Error protection codes known, for example BCH codes, Reed-So lomon codes and hamming codes. In the present execution form, separate Reed-Solomon codes have been added to the Completeness of the high and low priority information to ensure rity. Reed-Solomon codes are very much us effective and are mostly used when multi-bit characters should be checked for errors. Reed-Solomon codes are well known. However, it can also be of any other type be used by error correction codes. Reed-Solomon-Ko des and other coding systems are, for example, in "Theory and Practice of Error Control Codes "by Richard E. Blahut, Addison Wesley 1983, 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:
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.
In the following some details of the Reed-Solomon-Ko are given by way of example. Certain properties of the Reed-Solomon code correspond to the following parameters:
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:
m = 6 (6 Symbolbits);
n = 26 - 1 = 63;
t = 10;
damit ist k = n - 2t = 43.
A nine-digit postcode and a single alphanumeric character for further identification purposes require 36 bits in the above example without error protection. A Reed-Solomon code with the following parameters was selected for the high priority information:
m = 6 (6 symbol bits);
n = 2 6 - 1 = 63;
t = 10;
so 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 messages are used to represent a 36-bit message Symbols are required, 37 symbols remain (43-6) as padding symbols used in the encoder and decoder ent and are not indicated on the label need. The total number of highs for the information Priority on the bits required for marking is there here equals (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 achieve a maximum of up to to correct 60 (10 × 6) bit errors, which is 38.5% of the used bits. Due to the large number of The padding symbols it contains make it the big mistake-proof positional capacity of this Reed-Solomon coding is extremely un likely that the high priority information is incorrect can be read out.

Die Informationen niedriger Priorität werden mit einem Reed- Solomon-Kode mit anderen Parametern kodiert, nämlich mit
m = 8 (8 Symbolbits);
n = 28 - 1 = 255;
t = 36;
k = n - 2t = 183.
The low priority information is encoded with a Reed-Solomon code with other parameters, namely with
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.Since in the example described on the marking 1292 Bit coded can be specified, is 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) are therefore to be provided as padding bits. The results in 560 bits (183 × 8 - 904) for the information low lower 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 recover the high priority information To secure further, these are lower in the information Priority included again. The one on the information Reed-Solomon error protection applied at low priority kode enables the coding of an additional 86 alphanums ric 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:
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.
With the Reed-Solomon error protection coding above, the total number of 1292 information bits available on the tag shown is distributed as follows:
36 bits for high priority information;
120 check bits for this information;
560 bits for the low priority information (including 40 bits for the repetition of the 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, taking into account that the main criteria to be determined are:

  • 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; und1. Secure arrangement of high priority information in the vicinity of the acquisition target (if one is in the Data field is provided) or the middle of the identifier tion; and
  • 2. Erzeugung eines Musters, das beim Lesen leicht wiederer­ kannt werden kann.2. Creation of a pattern that is easy to read again can be known.

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:
g(x) = (x + a)(x + a2) . . . (x + a2t);
wobei a das Grundelement des Galois-Feldes ist.
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 using Ga lois field arithmetic. Two elements of the field are added by executing 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, in particular from 1 + x 6 for the high priority information and from 1 + x 2 + x 3 + x 4 + x 8 for the low-priority information ger priority. A utility program "GF.C" 126 ( FIG. 9) generates the look-up tables required for Galois field arithmetic. The look-up tables are calculated and stored in file "GF.LUT" 127 for use in encoding and decoding. The generator polynomial g (x) for the Reed-Solomon code is determined by the following equation:
g (x) = (x + a) (x + a 2 ). . . (x + a 2t );
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 row of the generator matrix is formed from the remainder obtained when performing 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. Die Nach­ schlagetabellen für die Generatormatrizen werden in der Da­ tei "RS.LUT" 128 gespeichert.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 auxiliary program “MKRSLUT.C” 125 . The look-up tables for the generator matrices are stored in the "RS.LUT" 128 file.

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 II 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 using standard printers that are widely available and cheap. A printer with a matrix of 300 × 300 dots per square inch (6.25 cm 2 ) is sufficient to print 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 II 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 results in about 90 pixels per hexagon. A value 0 or 1 is assigned to each pixel, depending on whether the pixel is black or white. The printer can be used to print a two-color data field of black and white hexagons or a three-color data field of black, white and gray hexagons when 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 darüber hinaus 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, a program "MKMAPS.C" 140 is used to generate an area look-up table "REGIONS. LUT" 141 with 34 rows and 30 columns, which is analogous to the illustration in FIG in addition, as it is intended to indicate the selection of black or white for the acquisition target rings. The individual hexagons are each coded in black, white or gray or cannot be used. A separate look-up table "HEX." Is created by a stored subroutine of the program "MKMAPS.C", which defines the association of each of the 300 × 300 pixels in the grid with certain areas in "REGIONS.LUT" 141, ie approximately 90 pixels per hexagon MAP.LUT " 142 is generated. The image points belonging to the detection rings are coded either in black or white. The acquisition target rings are printed by first forming a hexagonal pattern for each area line and then generating the rings. The areas partially or completely covered by the acquisition target rings are indicated 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 according to a predetermined sequence into the field of 11 × 10 groups of hexagons. The sequence is determined by a look-up table "ORDER.LUT" 151 which is generated by a stored auxiliary program "ORDER.C" 150 . The assignment of values 0, 1 or 2 to areas that are available for printing on the identification, while areas with a value of 3 are left unchanged, is carried out by the program "PRLABEL.C" 160 . Shades of gray for the hexagons in the groups of 3 × 3 cells are assigned in conjunction with a program entitled "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. In this auxiliary program it is provided that the information of high priority is preferably stored in an area around the acquisition target in which the probability of damage to the marking is lower. The program "LABEL.C" 180 is used to generate a bit sequence that 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 of labels in black, gray and white is an easy process as only black printing color is required when an ordinary halftone algo rithm is used. If other color combinations are specified are seeing what is readily possible are accordingly 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.Once each of the printer's image points has been assigned a value for black or white, the identifications can be printed out accordingly to produce a coded area as shown in Fig. 3 in which some hexagons are white, others gray and again others are black and in which a detection target of concentric black and white rings is formed at 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 evaluation of the license plate explained. It is obvious, that the evaluation is preferably carried out at a very high speed on the order of a fraction of a second is done to improve the effectiveness of the handling of the item (or other manipulation) to increase.

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 of capturing the image when reading out the identification. The label can be read at a relatively slow speed using a hand-held 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 various sizes and heights. The method described below and the corresponding device for decoding are tert erläu in connection 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. In order to manipulate objects at high speeds, it is preferred to employ a high-speed scanning mechanism capable of reading indicia as they pass a fixed scanner position at a linear speed of about 2.5 m / sec or more. Fig. 7 shows the sequence of steps of the decoding process, and the mapping 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 einen 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 to almost a meter and corresponding heights are not uncommon for Paketverteilsy 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 packages, letters and the like have different heights, so that the labels to be scanned can be only a few centimeters above the conveyor belt or almost a meter above the conveyor belt, according 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.In order to illuminate the markings sufficiently, is below Consideration of the large range of possible packages widths and heights and at possible display angles Use of an intense light source beneficial to the optical properties chosen for labeling were reflected in a defined way. 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 ger 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 produce enough reflected light on the light sensor (z. B. a CCD element) so that the sensor is reliably between the black, gray and white or other optical properties used by the hexagons can divorce. In a dynamic scanning system, an LED array can be used to obtain an illumination of approximately 10 mW / cm 2 at the level of the mark. The LEDs can be arranged flat, without a focusing lens, or linearly, with a focusing cylinder lens. A laser light source can also be used in conjunction with an optical system that generates 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 light source with certain properties can therefore be made according to the requirements for the respective application. It must be taken into account that the lighting must be sufficient to identify the markings sufficiently quickly, and that the marking itself only has an area of 6.25 cm 2 , can be located on a conveyor belt at different heights and with Moves at speeds of 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 , which can be obtained from a fluorescent lamp, is usually sufficient.

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 detection during decoding process is the optical detection of the illuminated Be rich with an electronically operated sensor. The Ka mera or the light sensor that or the static Fixed focus scanning system of the present embodiment ver an industrial type color CCD TV camera such as the Panasonic WV-CD 130 Industrial Co., which uses a 50mm TV lens with a 5mm Extension tube is equipped as it is under the Mar name NAVITRON TM is available. Such a came ra can work with an image capture circuit like the model DT-2803-60 by Data Translation Inc.

Die optische Abbildung kann die Erfassung der gesamten Kenn­ zeichnung unter der Verwendung eines Flächensensors 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 imaging can capture the entire characteristic drawing using an area sensor like the above camera and the image capture circuit or alternatively with a linear sensor array which contains a CCD element, the second being Dimension in the scanning of the identification by the Be movement of the object (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 identifications are moved on a conveyor belt or the like, it is advantageous to provide a long optical path between the identifications 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 is a completely different size than that of a 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 Abbil applications of such markings are almost the same size, and it can be obtained a uniformly good resolution of the image in the total th detected area. The same applies if an area sensor is used instead of a line sensor. The high resolution is thus achieved in an arrangement as in FIG. 6 through 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 license plates at different To enable tall objects, a height sensor will be compels. For this purpose, for example, an ultrasonic sensor can be used be turned, or it is a number of light barriers provided that are interrupted by the object. Correspond An adjustment mechanism with or without a return can then be used guidance (control) are activated to the position of the optical detection elements (e.g. lenses or sensors) to be adjusted continuously.

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 Spulenansteuerung 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< 53724 00070 552 001000280000000200012000285915361300040 0002003943563 00004 53605/BOL< 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. 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. 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 Umlenkens des Lichts ist es, ein kompaktes und damit starres System zu schaffen. 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. 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 einem Speicher eingespeichert. 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. 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. 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 sungsziel 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" ist 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. 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 unabdingbar. Wenn ein automati­ scher (nicht in der Hand gehaltener) Sensor benutzt wird, stellt die Lokalisierung des Erfassungszieles einen erfor­ derlichen Verfahrensschritt dar. Als Alternative zu dem oben beschriebenen Analogfilter kann unter Verwendung eines Parks-McClellan-Algorithmus, 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. 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. Durch Abtasten des Bandpaßfilters in Ausgangsintervallen, die der gemessenen horizontalen Vergrößerung entsprechen, wird ein Filter mit einer Länge von 25 Bildpunkten erzeugt. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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 statt dessen 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Unter der Kontrolle eines kommerziell erhältlichen Programms wird dann an der (wahlweise gefensterten) Abbildung der Standardabweichungen 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. 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. 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 der 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. 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 beieinanderliegen und/oder in die falsche Richtung zeigen. 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. 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. 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. 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. Die genannten Filterungen werden mittels Subroutinen ausge­ führt. 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. 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. 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. 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. Es wurde nun das Bild der Sechsecke wiedergewonnen, es ist jedoch noch erforderlich, deren Orientierung festzulegen. 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. 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. 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 verständ­ lich, 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. 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. 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. 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 Ver­ dichtung der Informationen aus diesen beiden Quellen und die Erzeugung einer Datenmatrix, die die Grautonwerte für jedes Sechseck enthält. 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 Taksignal 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 wenden 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. 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. 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 Suchalgorithmus außerordentlich bedeutsam. 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 Nachbar über oder führt einen Rücksprung aus, wenn bereits alle Nachbarn geprüft worden sind. 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. 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. 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. 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 Initialisierungsschrittes und der Hauptsuchschleife für die jeweilige Kennzeichnungskonfiguration ausgeführt. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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): 1. Berechnen von Syndromen;2. Berechnen des Fehler-Lokalisations-Polynoms unter Verwendung des Berlekamp-Massey- Algorithmus;3. Berechnen der Lage der Fehler mittels einer Chien-Suche; und4. Berechnen der Größe der Fehler mittels des Forney-Algorithmus.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). Um die dekodierte Information auf einem Computer-Terminal auszugeben, kann das Programm "TEXTOUT.C" 185 (Fig. 9) verwendet werden. Fig. 6 is a schematic view of a setting device for a camera, which is used to position the light sensor of the camera according to the height of the detected objects. In FIG. 6, a lens 196 , a coil control 202 , a height sensor 206 and a control therefor are shown. The height sensor 206 can consist of an ultrasonic sensor or a system in which light beams are interrupted by the object. The output signal of the height sensor 206 is fed to a microprocessor 204 which in turn causes the coil control 202 to move a coil 200 <53724 00070 552 001000280000000200012000285915361300040 0002003943563 00004 53605 / BOL <to which a CCD element 198 or another suitable sensor is attached is. A position sensor 208 detects the position of the coil 200 and gives the corresponding output signal to the microprocessor 204, whereby a control loop for detecting and adjusting the position of the coil 200 is formed. The sensor must be able to detect the light reflected from the illuminated label, and it must generate an analog signal which corresponds to the intensity of the reflected properties of the label as they are taken up by the individual pixels of the electro-optical sensor. A suitable light source can, as mentioned, be mounted on a conveyor belt in order to illuminate an area that extends over the entire width of the conveyor belt with light of certain quality and intensity. The light reflected from the identification can be deflected by means of a number of reflectors and only then be detected by the electro-optical sensor's. The purpose of redirecting the light is to create a compact and therefore rigid system. The analog image signal emitted by the sensor is then filtered. The electrical analog signal is used in conjunction with an analog bandpass filter to determine the presence of an acquisition target in the data field. The analog signal is then converted into a digital signal by means of a conventional analog to digital converter in the image capture circuit or some other device. It is possible to provide a digital filter circuit instead of the analog bandpass filter in order to determine the presence of the detection target by comparing the corresponding digital data with the data output by the analog / digital converter. An example of a surface sensor with a CCD element with a number of detectors is the already mentioned color CCD TV camera WV-CD 130 from Panasonic. The analog output signal from this sensor is fed to the DT 2803-60 image acquisition circuit from Data Translation, which contains a 6-bit single-color A / D converter for digitizing the data. By means of a subroutine, the sequential digital output signal of the image capture circuit is stored in a memory in the form of an exact reproduction of the image captured by the optical sensor. The processing of the optically captured image is the most essential process in the exact recovery of the original configuration of the marking and the optical properties (colors) of each hexagon. This processing includes the steps given below, using the known pattern according to which the identifier was originally encoded to decode the information contained in the identifier. The first of these steps is to locate the center of the acquisition target. Before using the mentioned CCD-TV camera and the image capture circuit, as shown in FIG. 10, an initialization program "DTINIT.C" 250 is executed to bring the image capture 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 capture circuit. Then the program "DTGRAB.C" causes the image capture circuit to digitize the scene into an image memory with 240 lines and 256 columns, with the pattern is stored as a byte in 6-bit values. Two auxiliary programs "DTSAVE.C" and "DTLOAD.C" cause the screens to be transferred to and from a memory. The first time the image of the license plate is acquired, a conventional analog bandpass filter can be used to identify the optical properties of the concentric rings of the acquisition target. These optical properties are preferably the colors black and white, since the greatest contrast also results in the strongest signal. To find out a fixed pattern for the transitions from black to white and back to black, etc., it is advantageous if a linear scan through the center of the detection target always results in the same frequency response regardless of the orientation of the identifier. The detection target is therefore best formed from concentric rings. The output signal of the sensor is then split up and sent through two detection branches. In one of these branches the total energy of the output signal is measured and in the other the energy with the ring frequency is measured. When comparing the two output signals, the energy from the ring detector must almost coincide with the energy from the total energy detector if the scan was carried out through the center of the acquisition target. In other words, the center of the target is captured when this near perfect match occurs. The file name "FIND.C" lists the processes for generating a digital bandpass filter and for the filter process. In the embodiment with dynamic sampling, an analog bandpass filter or an analog sampling bandpass filter is preferably used in the first filter step. It should be noted that acquisition target location step "FIND.C" 280 of FIG. 10 is designated in FIG. 7 as optional since a hand-held scanner can also be used with the operator appropriately placing the scanner to ensure correct alignment of the sensor. Understandably, however, this takes place much more slowly than with an automatic sensor, and the use of an automatic sensor is essential for high-speed operation. When an automatic (non-handheld) sensor is used, location of the acquisition target is a necessary step in the process. As an alternative to the analog filter described above, a Parks-McClellan algorithm included in the Digital Filter Designs Software for the IBM PC "(Taylor and Stouraitis, Marcel Dekker Inc., New York NY 1987), a digital bandpass filter can be generated. In the present embodiment, a one-dimensional digital band-pass 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 designed 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 is designed for the dimensions of the printed detection target rings, as shown in 3 is shown. The frequency is thus 300/16 line pairs per inch (2.54 cm), which corresponds to a normalized frequency (where 400 line pairs per inch or 2.54 cm = 1) of 300/16 × 400 or 0.046875. A filter with a pass band is selected that extends up to 5% below this frequency and 15% above this frequency, since distortions in the marking typically result in a reduction in the size of the image and thus an increased frequency. Blocking ranges of 15% below the frequency to 0 and of 25% above the ring frequency to 0.5 (Nyquist limit) were provided. The values for the filters are stored in the "IMPULSE.LUT" file 275 (Fig. 10) for later use, with the first 62 coefficients being omitted because the filter is symmetrical. A corresponding flow chart is shown in FIG. By scanning the bandpass filter at output intervals corresponding to the measured horizontal magnification, a filter with a length of 25 pixels is generated. For example, if the horizontal magnification of the image is 80 pixels per inch or 2.54 cm, every fifth sample of the filter is used (400/80 = 5 pixels). Linear interpolation of adjacent filter samples is performed for non-integer steps. A second, two-dimensional filter of 25 × 25 pixels is also provided. The samples for this two-dimensional filter are based on the Euclidean distance of each point from the center of the filter, which has been adjusted for appropriate horizontal and vertical magnification. Linear interpolation is carried out again for non-integer sampling intervals. The output signal of the one-dimensional filter mentioned is squared and smoothed by means of a recursive low-pass filter of the first order, which results in an exponential section from the history. If the output signal of the smoothing filter exceeds a predetermined threshold, an additional two-dimensional filter step is provided in order to check the presence of the acquisition target and to determine its location precisely. In the first part of the two-dimensional filtering process, a reduced filter size of 10 × 10 pixels is used to make the calculation easier. This filter scans a rectangular area around the location determined by means of the one-dimensional filter. If the maximum of the two-dimensional correlation exceeds a predetermined threshold, the full two-dimensional filtering with the full 25 × 25 pixel filter is finally applied to a small square window around the maximum. If the best result of this filtering again exceeds a predetermined threshold, the center point is established. If one of the thresholds is not exceeded, the program partially "dismantles" the smoothing filter and reverts to one-dimensional scanning. If the one-dimensional scan is completed without the presence of a detection target being detected, the program exits with an error return. The intensities of the reflected light picked up by the optical sensor used may change due to changes in the lighting, the print density, the Re flectivity of the paper, the sensitivity of the camera and other factors including a deterioration in the marking, e.g. by folding, warping, etc. . As an optional (and preferably employed) step, the reflected light detected by the sensor and the corresponding signal passed on 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 the minimum and the determine the maximum intensity of the light reflected by the data field. The digital output signal of the mentioned combination of scanner and image capture circuit is reloaded from the memory to the computer in order to be treated further by means of the normalization program. Using the equation y = mx + b, where the minimum intensity inserted in x yields a value of y = 0 and the maximum intensity inserted in x yields a value of y = 63, the detected intensities of the reflected light are set for each pixel that the blackest black and the whitest white in the stored image are set as the standard and the other color tones of black, white and gray are related to these standards. The normalization process thus facilitates the processing of the captured image. The normalization is carried out by means of a program "NORM.C". Of course, other, more complex normalization methods can also be used. For the following calculations, the saved reproduction of the identification is scaled again in order to obtain an image with the same horizontal and vertical sizes. Again, this is an optional step, but it does facilitate quick and accurate retrieval of the encoded information. The scaling is carried out in order to obtain a uniform horizontal and vertical resolution of the scan of, for example, 150 pixels per inch (2.54 cm) in the image, as it is used in the execution with the static fixed focus scanner. The scaling or downscaling is done by calculating the partial row and column addresses of scans at 1/150 inch based on the known horizontal and vertical magnification. Each point of the new evenly scaled map is then derived from a corresponding set of points from the map that is held in memory. For partial addresses, a bilinear interpolation is used to approximately determine the value of the points. The scaling places the center of the marking in the memory at a known position. The scaled image is finally saved for later use in the browse step. All of the following operations assume that the scaled image of the identifier is centered on a known position in the grid, but it should be noted that the orientation of the identifier is not yet displayed, which will still be tilted with respect to the Sen sors can. The scaling is carried out by means of a subroutine. The next operations are collectively referred to as "two-dimensional clock recovery". These steps are carried out by a program and subroutines entitled "CLOCK.C" 290 (Fig. 10). This process is carried out two-dimensionally on the scaled-back 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 scanning positions and to correct the effects caused by warping, curling or tilting of the marking, since the marking does not, for example, need to be completely flat. This is an important part of the process, its application is not limited to hexagonally coded labels, it can also be applied to other labels with a regular two-dimensional grid of, for example, squares, triangles, etc. who the. One-dimensional clock recovery is a well-known process in signal processing. A two-dimensional clock recovery is an extension of this process that can be carried out by anyone skilled in the art. It should be noted that the term "clock recovery" can be somewhat confusing to those of ordinary skill in the art because it does not apply to timing. The first step in executing the clock recovery can be performed using known, nonlinear assignment processes to generate signal components with a clock frequency that are not present in the digitized image output signal of the optical sensor and the image capture circuit. The purpose of the nonlinear mapping is to take the preferably normalized and scaled back mapping that is available at this point in the process and convert it into a two-dimensional nonlinear mapping or map that highlights the transitions between adjacent contrasting hexagons. In the present embodiment, this takes place by means of an assignment using the standard deviations, that is to say a mapping of the standard deviations. This process can also be carried out by filtering with a kernel differentiating the image, of which several types are known, such as LaPlace or Sobel kernels, and determining the absolute value or squaring the results. Corresponding procedures are described in "Digital Image Processing" by Rafael G. Gonzalez and Paul Wintz, Addison Wesley 1977. In the usual standard deviation mapping, the mapping with undifferentiated cell borders is stored in memory. A standard deviation map is then generated to determine the edges of adjacent contrasting hexagons by determining the standard deviation of 3 × 3 groups of pixels (this is different from the groups of 3 × 3 cells) to determine determine the standard deviations of the intensities of the pixels. The calculations for the standard deviation are used to determine the areas of pixels with a certain color (the smallest standard deviation) that represent the interior of a hexagon or the transition between two hexagons of the same color, in contrast to the groups of pixels with a larger standard deviations, which represent transitions from a hexagon of a specific color to an adjacent hexagon of a contrasting color. Since adjacent hexagons are often the same color, a standard deviation map does not fully reflect every hexagon. Missing boundaries or edges between hexagons result from the fact that the process of mapping by means of the standard deviations cannot determine transitions between hexagons of the same color. Clock recovery is therefore intended to generate these missing transitions. The decoding process described can be applied to any of the above-described forms of identification. The coding units for the different geometries can be easily adapted because the optically coded polygon cells are arranged so that the geometric centers of adjacent polygon cells are on the corners of a given two-dimensional grid. If the identifications are read with optical sensors of the named types, the respective geometry or shape of the individual coding units or polygon cells is not determined by the optical sensor. Instead, the sensor merely records the identification with a known number of scans per inch or centimeter and records the intensities of the light reflected in accordance with the optical properties of the respective scanning area. These values are stored in memory for later use. In other words, the electro-optical sensor records the average light intensity scanning surface by scanning surface over the entire label, regardless of whether anything is printed on the label. This is what is meant by the storage of the mapping with transitions from cell to cell which are not differentiated in the memory. For this reason, the decoding process is easy to adapt to designations of various configurations as long as the centers of the polygon coding units have a predetermined distance and a predetermined direction in a two-dimensional lattice. It has been found that a modification of the hexagonal cell-based system, as in the case of polygons which are only substantially in the shape of hexagons, as shown in FIG. 15, only slightly degrades the performance of the System. The use of polygons with poorer packing properties or grids or figures that are partially or not connected at all results in poor performance, but nevertheless sufficient for some applications. At some point, however, the performance of the system naturally falls due to optically no longer resolvable high frequency components of polygonal coding cells of lower order, with poor cell packing and in grids with large gaps between the polygons to an unacceptable, too low capacity for storing and retrieving the information. 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 increasing the number of scans per unit area on the surface of the marking, the signal recorded by the sensor can be improved and the possibilities for information storage and retrieval, in particular of partial and non-contiguous marking configurations, can be improved. The system therefore enables a wide range with regard to the object of the identification, the devices for receiving the optical signal and for processing the optical signal. Polygon cells of either regular or irregular or non-uniform shape can be used as coding units. As long as the distances and directions of the center points of the polygons with respect to neighboring polygons are known, the polygons can lie on any grid and they can be connected completely, partially or not at all. The non-linear mapping techniques, in particular the mapping of the standard deviations described, facilitate the reconstruction of the missing transitions or edges between the polygon cells with the same optical properties using the method described below. In the same way, the missing transitions between polygons and spaces with the same optical properties can be found if the polygons are partially or not connected at all. This is achieved by the fast Fourier transform, filtering and inverse fast Fourier transform described below. An optional technique reduces the computations required to generate the standard deviation map. Typically, eight additions are required to compute the sum of the nine pixels in each of the 3 × 3 pixel blocks. This can be reduced to half if each pixel in the image is replaced by the sum of itself and the pixels immediately to the left and right of it. This requires two additions per pixel. The same process is then carried out on the new image, with the exception that the sum is calculated for the image points immediately above and below it. As a result, two further additions and thus a total of four additions are required. At the end of the process, each pixel is replaced by the sum of itself and its eight immediate neighbors. Standard deviation mapping is preferred for generating a map of the hexagons that corresponds to the original data field but does not contain transitions between hexagons of the same color. The following subroutine, called "windowing", is again optional. Windowing or cut-out is used to reduce the intensities of boundary lines that do not correspond to hexagons. These boundaries occur in two places: the detection target rings and in the mapping of the uncontrolled environment of the tag. A weighting function is used to reduce the intensity of these areas. The person skilled in the art knows how a window is performed before a fast Fourier transform. Under the control of a commercially available program, a two-dimensional, fast Fourier transformation of the digital values is then carried out on the (optionally windowed) mapping of the standard deviations. A computer performs a fast Fourier transformation on the image that was generated in the previous step in order to obtain a two-dimensional representation of the distances, directions and intensities of the transitions between contrasting hexagons. Simply put, the fast Fourier transformation is a measure to determine the distances, directions and intensities of the edges between hexagons, as far as known. The regular distances and directions of the boundaries of the hexagons result in points in the transformation area with a high energy level. The brightest point is in the transformation plane at 0.0 corresponding to the direct current component in the figure. The six points surrounding the center point represent the distances, directions and intensities of the edges between the hexagons. By performing a fast Fourier transform on the digital data that correspond to the nonlinearly mapped, he grasped identification, a two-dimensional representation of the distances can also , Directions and intensities of the intersections of contrasting polygons are calculated as they were identified in the previous mapping step via the standard deviations. The distances and directions of the polygon boundaries then result in certain points of high energy in the transformation area. The number of high energy points surrounding the zero point at 0.0 of the transformation plane depends on the geometry of the respective polygon cell that is used to construct the marking. In the case of hexagons, these points surrounding the center point represent the distances, directions and intensities of the edges between polygons or between polygons and spaces if the marking is made up of only partially or non-connected elements. Since the mapping is evaluated as real (and not complex), the transformation area around the origin is point-symmetrical. Therefore, only half of the transformation area needs to be calculated, which reduces the computation time accordingly. This also reduces the effort involved in the following mapping filtering and the inverse, fast Fourier transformation. The program with a fast Fourier transform used in connection with the static fixed focus system is, for example, the subroutine R2DFFT of the 87FFT-2 package from Microway Inc., Kingston, Massachusetts. To reconstruct the complete outlines of all hexagons in the image area, filtering is carried out using the transformed digital data. This eliminates those points in the transformation area that do not correspond to the desired distances and directions of boundaries of the hexagons that were obtained in the mapping step with the standard deviations. There are six distinctive points in the transformation area due to the hexagonal honeycomb structure of the marking. Only three of these points are actually identified in the transformation area, since the mapping around the origin is point-symmetrical and the second three points can be derived from the first three. The filtering is preferably carried out in three steps in order to eliminate those transitions from the mapping obtained via the standard deviations which are too far apart or too close together and / or point in the wrong direction. First there is a high-pass filtering in which all points within a certain circle around the origin of the transformation area are set to zero, but without the six distinctive points that are arranged in the graphic transformation area at a distance outside the origin in the shape of a hexagon. These points correspond to distances that are greater than the distances in the hexagons and thus contain information about the missing transitions in the image of the marking. In order to recover missing transitions in the image of the label, it is necessary to eliminate the information about the missing transitions in the Fourier transform domain. Next, all points outside a certain radius around the six prominent points in the transformation area are set to zero. These points correspond to disruptive transitions that are too close to one another. Along with the first operation, this operation will create a ring of remaining points. The creation of this ring is equivalent to performing spatial bandpass filtering. The inner and outer radius of this circular ring is determined by means of the expected distance between the hexagonal outlines. Since it can be expected that in the example described the "diameter" of the hexagons is equal to 5 pixels and since for a transformation length of 256 pixels, the tips of the hexagons in the transformation area are equal to 256/5 = 51.2 pixels from the center point should, a ring with an inner radius of 45 pixels and an outer radius of 80 pixels corresponds to the hexagon diameters used from 3.2 to 5.69 pixels. A filter is used that allows higher frequencies to pass, since deformations of the identification, such as warping and tilting, cause the image to be reduced in size. After this spatial bandpass filtering has been carried out, a circular ring remains with six distinctive points, each of which is at the same angular distance from the center (zero point) of the transformation area. Directional filtering is also carried out to completely eliminate unwanted information in the transformation area. Every point with too great an angular distance from the prominent points in the transformation area is set to zero. This has the consequence that in the image area all edges are eliminated who do not run in one of the three directions that occur in the hexagonal honeycomb pattern. To carry out this directional filtering, it is necessary to find the most prominent point that has remained after the spatial bandpass filtering. It is assumed that this point is one of the six distinctive points in the transformation area that correspond to the tips of a hexagon. In the transformation area there are also five other prominent points with the same distance from the center point and the same angular distance of multiples of 60 degrees. Therefore, all other points with angular distances greater than 10 degrees from any of these points are eliminated. There remain six wedge-shaped pieces of the ring. This directional filtering eliminates information about incorrect distances or directions in the image area. The elimination of this incorrect spacing information enables the full outline of each hexagon in the image area to be recovered. The filters mentioned are carried out using subroutines. The filtering process described above for contiguous hexagons must be changed if other two-dimensional grids are specified for the identification. However, only minor modifications are required to accommodate other configurations. After the individual polygon cells have been defined, the angular distances between the boundaries and the number of pages and their lengths are known. Next, it is necessary to determine the relationships between neighboring polygons, such as whether they are contiguous, partially contiguous, or not. The geometric grid according to which the center points of the polygons are arranged must also be defined. Since the geometry of the marking is given in each case, the appropriate filter for filtering out the energy points in the transformation area can be easily created so that only the brightest points are processed by the subroutine for the inverse fast Fourier transformation according to the appropriate distances and directions of the polygon boundaries become. With regard to the filters produced, it is necessary to produce an appropriately sized spatial bandpass filter on the basis of the predetermined spacing of the encoded polygon cells. Then it is beneficial to create a directional filter to filter out the energy points that are not the most prominent points that correspond to the axes of the given two-dimensional grid. This eliminates the information about incorrect distances or directions of the cells in the image area and possibly the spaces. By eliminating this incorrect information, a complete grid of the center points of the polygon cells can be obtained in the image area by means of the inverse fast Fourier transform. In order to return to the image area and thereby restore the image of the outlines of the adjacent hexagons of the data field, a two-dimensional, fast Fourier transformation is carried out on the filtered data of the transformation area. This inverse Fourier transformation is carried out by means of a corresponding standard subroutine that is contained in the 87FFT-2 package from Microwave Inc. After performing the inverse Fourier transform, the outlines of each hexagon in the image area are restored. In this new image, the centers of the hexagons have great value. The actual values for the points at the centers of the hexagons depend on how many edges are in the area. More edges create a higher energy level at the allowed frequencies and therefore points with larger values. Fewer borders result in points with smaller values. The values of the points are a good measure of the value of the confidence level in clock recovery at any given point. The image of the hexagons has now been recovered, but it is still necessary to determine their orientation. The hexagonal honeycomb pattern has three axes with an angular distance of 60 degrees. The direction of these axes is determined by the brightest points in the transformation area after the spatial bandpass filtering. It is then possible to find out which of these three axes is the main axis. This step is optional. If the step is not carried out, the identifier is to be decoded three times using each of the three axes, only one axis giving information with a meaning. The main axis is chosen arbitrarily as the axis of the hexagons which runs parallel on two sides of the marking, as described in connection with FIG. If the boundaries of the square label are determined based on knowledge of the major axis, then most of the energy in the restored pattern of the hexagonal outlines will be within these boundaries of the square. To determine the major axis, it is first assumed that any of the three axes can be the major axis. For each of the axes, the outline of the resulting square identifier is then tentatively determined and determined how much of the total clock recovery energy from the digi tal energy data obtained from the subroutine for the inverse Fourier transform lies within that square. The correct axis is then the one that gives the most energy. The angle of this axis is then saved for initialization and other searches. It is not yet known whether the recorded angle corresponds to the correct direction or is 180 degrees wrong. It will be understood that there is no need to determine all three indicia, since it is not necessary to determine the energy in the areas common to all three squares. A program entitled "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 carried out so that the likelihood of "getting lost" during the search is minimal. The end result is a matrix of the gray scale values for each hexagon in the data field. In the first part of this program, four important information fields are established. The CVAL (clock value) field stores a value for the quality of the recovered clock signal for each hexagon, while the GVAL field contains the gray tone values (0-63) at 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. The expected horizontal and vertical distances from the center of a hexagon to the centers of the surrounding hexagons are calculated from the certain main axis angle and the known from the hexagons (5 pixels). After these calculations, the SEARCH.C program works on the clock recovery signal, which is passed from a memory, and on the scaled-down image of the identifier, which is also obtained from a memory. The primary purpose of the initialization subroutine is to merge and compress the information from these two sources and to generate a data matrix containing the gray values for each hexagon. The initialization step of the search is limited to a square around the center of the label with a side length of approximately one third of the side length of the label. Within this area, a good starting point is the point with the greatest value in the recovered clock signal field. Then the position of this starting point is determined relative to the center of the marking. This starting point is a point where the clock signal is strong and clear, and also a point which is relatively close to the center of the mark. A clear signal is beneficial to ensure that the search begins with a valid hexagon center, and the location of this point close to the center of the marking ensures that its position can definitely turn without distortions or canting conditions a major influence exercise. A measure of the quality of a point in the clock recovery pattern is the value for the point minus the values for the eight surrounding points. The rectangular coordinates of the starting point are converted into polar coordinates, the polar coordinates are set with respect to the previously determined main axis angle and the result is converted back into the rectangular shape. These coordinates are scaled according to the expected line spacing (4.5 pixels) and column spacing (5 pixels) in order to arrive at the insertion positions in the hexagonal matrix. The clock quality, gray tones and positions that correspond to the starting hexagon are then inserted in the corresponding fields CVAL, GVAL, IVAL and JVAL. The following main search loop leads to the localization of the centers of the remaining hexagons. The loop ends when the expected number of hexagons has been localized. The order of the search for the centers of the hexagons is extremely important. The increased reliability of the decoding process in the event of malfunctions in the identification results from the special search technique used, which is explained below. Each iteration of the search loop begins with the renewed call of the position of the clock recovery point with the highest value, whose neighbors have not yet been searched for their highest value. From this known point the search is expanded by a hexagon for each of the six directions. The search pattern is thus built along a path that leads from better to worse recovered clock quality. If there is a bad area in the recovered clock, for example in the center of the marking or in a disturbed area, the search algorithm runs around it and not through the middle. By bypassing the bad areas and keeping them until last, the likelihood of getting lost on the grid is greatly reduced. Since getting lost is just as bad as reading a wrong shade of gray, this property of the search algorithm is extremely important. A subroutine is used to find the neighbors of the best clock values found with the main loop. The subroutine runs through each loop six times, once for each adjacent hexagon of the hexagon currently under consideration. First the position of the neighbor is calculated. If that neighbor is outside the bounds of the label, the loop iteration terminates. If not, the neighbor is checked to see whether it has already been detected from another direction. If the neighbor has already been detected once, the iteration of the loop is also terminated, since the algorithm rates earlier search runs higher than later ones. If the neighbor passes these tests, the expected position of the neighbor's center point in the clock recovery pattern is calculated. At this point, a gradient search is performed for the clock signal with the largest value. The eight pixels surrounding the position found again are searched to see whether a higher clock value is found. If so, the eight neighbors of the best neighboring point are checked to see whether an even better value is found. This gradient search results in a degree of adaptation that is absolutely necessary when distorted and tilted identifiers are to be read. The subroutine then moves to the next neighbor or returns if all neighbors have already been checked. As described above, the reconstructed grid now contains information about the geometric centers of the polygon cells as a result of the data transformation. This grid has more energy in areas where there were originally more contrasting interfaces. The center points lie on the predetermined two-dimensional grid with a given number of equally or not equally spaced axes. The information about the spatial relationships of the axes of the specified grid can be used to determine the orientation of the main axis. It should be noted, however, that the algorithm can be changed in such a way that the actual geometry of the two-dimensional grid is determined during the decoding process and that the filter scheme is determined from this determination, so that the so-called main axis of the marking, i.e. the axis of the two-dimensional Grid, which is parallel to two sides of a square label, and the necessary coordinates for the search subroutine are generated. Whether the geometry of the identifier is determined by such an optional step as above or whether the decoding process is simply entered by suitable modifications of the two-dimensional clock recovery process, the various types of identifiers can always be easily processed. The number of axes on which the center points of the individual polygon cells lie and their respective orientation can be used to determine the main axis. The major axis of the given two-dimensional grid can thus be determined without carrying out the above empirical analysis method. In the hexagonal arrangement according to the preferred embodiment, the information from the determination of the main axis and the known distances between the polygons can be used to calculate the expected horizontal and vertical distances from the center of a polygon to the centers of the surrounding polygons. After such calculations and after making the necessary changes to the search subroutine, the search, including the initialization step and the main search loop, is carried out for the respective identification configuration. After the completion of the subroutine, the location of the current center point is marked so that it is not searched again. The aim is to delete this position as a candidate for a neighbor search. With each iteration of the loop, 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 performing the insert and delete operations. 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). It is known that a linear search algorithm requires n 2 operations, while an efficiently executed priority queue with a symmetrical tree or heap structure requires n logn operations. A memory sorting with n operations based search algorithm can also be used if the recovered clock values are scaled and reduced to a small range of integers. After the main search loop is complete, the location of all center points of all hexagons is determined and the gray tones of the center points of all hexagons that have been saved are fully inserted. The next step is a threshold value determination of the digitized gray tone values in the range from 0 to 63 for the discrete values of, for example, black, gray and white. This is done by building a histogram for the intensity values of the hexagonal center points of the marking. Slice levels can be determined by detecting dips in the histogram. After a threshold value determination of the discrete levels, two disturbances can still be present. On the one hand, the array can be shifted from the center. This can be the case if the initial search step does not exactly indicate the position of the qualitatively best clock signal relative to the center of the identification. The second possibility is that the entire label was read the wrong way round, since the main axis with respect to the 180-degree angle is not clear. A subroutine determines whether the label is off-center. When the label is correctly positioned, the coordinates of the middle row run through the center of the label. In order to determine whether there is a vertical positioning error, lines above the assumed center line are checked to see whether they form a line which passes closer to the marking center point. If a line above or below is closer to the center than the assumed middle line, a corresponding shift up or down takes place. If the left adjustment of the short lines has been carried out incorrectly, this is corrected by shifting the short lines one position to the right. Horizontal positioning errors and an "upside-down" reading are checked using information contained on the label as so-called coarse grid information. The information is divided into groups of 3 × 3 cells as previously described. Since the identification in the given example is 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 particular property that is established 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 in order to eliminate the two possible faults. To do this, an array is first generated in which each element of the array shows whether there is a transition between two horizontally adjacent hexagons. Then the array is checked for each of the nine hypothetical slices of the coarse grid arranged as a 3 × 3 pattern around the expected slice 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, assuming that the label was read upside down. If the marking is simply reversed, that is, if the upper rows are interchanged with the lower rows and the higher columns with the lower columns, the result of the intersection is also reversed. However, when correcting a flipped number, an important transformation must also be carried out. While reading, the short lines (length = 29) are directed to the left; therefore, if the label is reversed, these lines must be aligned to the right. This process has the consequence that the result of the assumed cuts is different from a simple reversal. The best result of the cutting tests will be better than any previous test if the label was actually read upside down. After determining whether the label was read upside down and whether the cuts are in the absolutely correct position, the matrix of the label can be decoded. With the correct definition of the image and the sections, the image processing is finished and the data decoding operations begin. A program "RD.LABEL.C" 182 (FIG. 9) reads out the file generated by the search program and generates a bit string file having, in the present embodiment, 1292 bits. For this purpose, a subroutine "CELL DEC.C" 183 is used to hide unusable hexagons and for the decoding process, which is a reverse of the encoding process. The first step in decoding is to generate a bit sequence from the information represented by the hexagons using a hexagon-to-bitmap mapping process which is an inverse of the hexagons-to-hexagon mapping process used for encoding was used. The program then divides the bit sequence into a bit sequence for the high priority information and a bit sequence for the low priority information or as many bit sequences as were used during the coding of the identifier. It is then necessary to perform error correction on each bit string using the error coding techniques used in coding the tag. For example, if a Reed-Solomon code was used, error correction in the bit sequence generated by the search program results in an output signal having the same format as the encoding input file described above. Error correction can be carried out with the following procedures (see "Theory and Practice of Error Control Codes", see above): 1. Calculating syndromes; 2. Computing the error localization polynomial using the Berlekamp-Massey algorithm; 3. Calculating the location of the faults using a Chien search; and4. Calculate the size of the errors using the Forney algorithm. The last step is only carried out if a correctable number of errors were 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 is called "ERRDEC.C" 184 (FIG. 9). In order to output the decoded information on a computer terminal, the program "TEXTOUT.C" 185 (FIG. 9) can be used.

Claims (30)

1. Dekodierverfahren für eine elektro-optisch erfaßte Kenn­ zeichnung, auf der mittels einer Anzahl von Polygonen eine Information kodiert ist, wobei die Polygone mit ihren Mittel­ punkten auf einem zweidimensionalen Gitter angeordnet sind und eine von mindestens zwei optischen Eigenschaften aufwei­ sen, mit folgenden Schritten:
Lokalisieren der Polygone und
Bestimmen ihrer optischen Eigenschaften,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Lokalisieren der Polygone der Bereich der Kenn­ zeichnung, in dem die Information kodiert ist, in einen Fre­ quenzraum transformiert wird,
daß in dem Frequenzraum die Periodizität des zweidimen­ sionalen Gitters bestimmt wird, um die geometrischen Orte der Polygone zu gewinnen, und
daß den geometrischen Orten die jeweilige optische Ei­ genschaft der Polygone zugeordnet wird.
1. Decoding method for an electro-optically detected identification on which information is encoded by means of a number of polygons, the polygons with their center points are arranged on a two-dimensional grid and one of at least two optical properties aufwei sen, with the following steps :
Locate the polygons and
Determining their optical properties,
characterized,
that in order to locate the polygons, the area of the identification in which the information is encoded is transformed into a frequency space,
that the periodicity of the two-dimensional grid is determined in the frequency space in order to obtain the geometric locations of the polygons, and
that the respective optical Ei property of the polygons is assigned to the geometric locations.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformation in den Frequenzraum mittels einer zweidi­ mensionalen Fouriertransformation durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the transformation into the frequency space by means of a two-di dimensional Fourier transform is performed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polygone nicht zusammenhängend oder teilweise zusammenhängend sind und daß zwischen den Polygonen Zwischen­ räume mit jeweils einer der genannten zwei optischen Eigen­ schaften vorhanden sind.3. The method according to claim 1 or 2, characterized net that the polygons are not contiguous or partially are connected and that between the polygons between rooms each with one of the mentioned two optical properties properties are available. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Polygone zusammenhängend angeordnet sind.4. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized ge indicates that the polygons are arranged contiguously are. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das zweidimensionale Gitter ein hexagonales Gitter ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized net that the two-dimensional grid is a hexagonal grid is. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polygone reguläre Polygone sind.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized net that the polygons are regular polygons. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polygone irreguläre Polygone sind.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized net that the polygons are irregular polygons. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polygone im wesentlichen die Form regelmäßiger Sechsecke haben.8. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized net that the polygons are essentially more regular in shape Have hexagons. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polygone Sechsecke sind, die nebeneinander in ei­ nem Bienenwabenmuster angeordnet sind. 9. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized net that the polygons are hexagons that are next to each other in egg are arranged in a honeycomb pattern. 10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den Schritt des Bestimmens der Hauptachse der Sechsecke über eine erste Bestimmung aller Achsen der Sechsecke und der folgenden Feststellung, welche dieser Achsen eine bestimmte Beziehung zu einer Begrenzung der Abbildung aufweist.10. The method according to claim 9, characterized by the Step of determining the major axis of the hexagons above a first determination of all axes of the hexagons and the following determination of which of these axes is a particular Has relationship to a limit of the figure. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Periodizität umfaßt:
  • i) das Ausführen einer nichtlinearen Zuordnungsoperation an den digitalen Signalen, um Übergänge zwischen benachbarten Polygonen oder zwischen Polygonen und Zwischenräumen mit jeweils ver­ schiedenen optischen Eigenschaften festzustellen;
  • ii) das Ausführen einer Fourier-Transformation an den nicht­ linear abgebildeten digitalen Signalen, um eine zweidimen­ sionale Darstellung zu erhalten, die den Richtungen, Abstän­ den und Intensitäten der Übergänge in den optischen Eigen­ schaften der Polygone entspricht;
  • iii) das Filtern der transformierten, nichtlinear abgebilde­ ten digitalen Signale, um falsche Richtungen und Abstände für die optischen Übergänge der Polygone zu eliminieren; und
  • iv) das Ausführen einer inversen Fourier-Transformation an den gefilterten, transformierten, nichtlinear gebildeten digitalen Signalen, um das wiedergewonnene Gitter zu erhalten.
11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the determination of the periodicity comprises:
  • i) performing a non-linear assignment operation on the digital signals in order to determine transitions between adjacent polygons or between polygons and spaces, each with different optical properties;
  • ii) performing a Fourier transform on the non-linearly mapped digital signals in order to obtain a two-dimensional representation which corresponds to the directions, distances and intensities of the transitions in the optical properties of the polygons;
  • iii) filtering the transformed, non-linearly mapped digital signals in order to eliminate incorrect directions and distances for the optical transitions of the polygons; and
  • iv) performing an inverse Fourier transform on the filtered, transformed, nonlinearly formed digital signals to obtain the recovered grid.
12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Schritt des Fensterns der nichtlinearen zugeordneten digita­ len Signale vor der Ausführung der Fourier-Transformation, um die Intensitäten der optischen Eigenschaften, die von dem elektrooptischen Sensor erfaßt wurden und die nicht mit den Polygonen verknüpft sind, zu verringern. 12. The method according to claim 11, characterized by a Step of windowing the non-linear associated digita len signals before performing the Fourier transform, to the intensities of the optical properties that are affected by the electro-optical sensor were detected and not with the Polygons are linked to decrease. 13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (i) das Erzeugen einer zweidimensionalen Karte der Übergänge zwischen benachbarten Polygonen oder zwischen Polygonen und Zwischenräumen mit jeweils verschiedenen optischen Eigenschaften durch Berechnen der Standardabweichung der optischen Eigenschaften der durch jeden Bildpunkt und den diesen umgebenden Bildpunkten des elektrooptischen Sensors aufgezeichneten Abbildung beinhaltet, wobei größere Werte für die Standardabweichung den Übergangsbereichen an den Schnittstellen der Polygone entsprechen.13. The method according to claim 11, characterized in that the step (i) generating a two-dimensional map of the transitions between neighboring polygons or between Polygons and spaces, each with a different optical Properties by calculating the standard deviation of the optical properties of the through each pixel and the these surrounding pixels of the electro-optical sensor recorded figure, with larger values for the standard deviation of the transition areas at the Interfaces of the polygons correspond. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelpunkt eines jeden Polygons, das lo­ kalisiert wird, eine Schwellenwertbildung für die erfaßte Abbildung ausgeführt wird, um die jeweilige optische Eigen­ schaft der Polygone zu bestimmen.14. The method according to claim 13, characterized in that at the center of each polygon, the lo is calibrated, a threshold for the detected Figure is executed to the respective optical own to determine the shaft of the polygons. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenwertbildung für die erfaßte Abbildung durch das Erzeugen von Histogrammen ausgeführt wird, die die jeweili­ gen optischen Eigenschaften der Polygone darstellen.15. The method according to claim 14, characterized in that the threshold value formation for the captured image by the Generation of histograms is carried out, which the respective represent the optical properties of the polygons. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Lokalisierungsschritt beinhaltet:
  • i) einen Initialisierungsschritt, der die über das zweidimen­ sionale Gitter erhaltenen Koordinaten und Intensitäten der optischen Eigenschaften innerhalb eines bestimmten Bereichs der Anzahl von Polygonen durchsucht, um die Position mit der größten Intensität zu identifizieren; und
  • ii) einen Schritt mit einer Suchfortführungsschleife, bei dem die über das zweidimensionale Gitter wiedergewonnenen Ko­ ordinaten und Intensitäten der optischen Eigenschaften über die ganze Abbildung durchsucht werden, wobei von der Posi­ tion mit der größten Intensität nach Schritt (i) ausgegangen wird und jede angrenzende Position nach der nächstgrößeren Intensität durchsucht wird, wobei jede identifizierte Posi­ tion dem Mittelpunkt eines Polygons entspricht.
16. The method according to any one of claims 11 to 15, characterized in that the localization step includes:
  • i) an initialization step which searches the coordinates and intensities of the optical properties obtained via the two-dimensional grid within a certain range of the number of polygons in order to identify the position with the greatest intensity; and
  • ii) a step with a search continuation loop in which the coordinates and intensities of the optical properties recovered via the two-dimensional grid are searched over the entire image, starting from the position with the greatest intensity after step (i) and each adjacent position is searched for the next greater intensity, each identified posi tion corresponds to the center of a polygon.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die vom elektrooptischen Sensor erfaßte Abbildung ein Erfas­ sungsziel aus einer Anzahl von konzentrischen Ringen ver­ schiedener, abwechselnder optischer Eigenschaften beinhal­ tet, und daß der erste Schritt des Verfahrens die Lokali­ sierung des Erfassungszieles durch Filtern der digitalen Signale und Korrelieren der digitalen Signale mit einem Signal bestimmter Frequenz ist.17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the image captured by the electro-optical sensor is a capture solution target from a number of concentric rings different, alternating optical properties tet, and that the first step of the process is the locali sizing the acquisition target by filtering the digital Signals and correlating the digital signals with one Signal of a certain frequency. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch eine Normalisierung der erfaßten Abbildung der Kennzeichnung auf vorbestimmte Werte für jede der vorgegebenen optischen Ei­ genschaften der Abbildung vor Ausführung des Transformationsschrittes.18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized by a Normalization of the captured image of the identification predetermined values for each of the predetermined optical eggs properties of the mapping before execution of the transformation step. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine Rückskalierung der Abbildung vor Ausführung des Transformationsschrittes, um eine Abbildung mit gleichen horizontalen und ver­ tikalen Vergrößerungen zu erhalten. 19. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized by a Rescaling of the image before executing the transformation step, to create a figure with the same horizontal and ver to obtain vertical enlargements. 20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19, mit:
einer Einrichtung zum Lokalisieren der Polygone und Be­ stimmen ihrer optischen Eigenschaften,
dadurch gekennzeichnet,
daß die genannte Einrichtung zum Lokalisieren der Poly­ gone und Bestimmen ihrer optischen Eigenschaften
eine Einrichtung zur Transformation des Bereichs der Kennzeichnung, in dem die Information kodiert ist, in einen Frequenzraum,
eine Einrichtung zur Bestimmung der Periodizität des zweidimensionalen Gitters im Frequenzraum, um die geometri­ schen Orte der Polygone zu gewinnen, und
eine Einrichtung zur Zuordnung der jeweiligen optischen Eigenschaft der Polygone zu den geometrischen Orten aufweist.
20. Device for performing the method according to one of claims 1 to 19, with:
a device for locating the polygons and determining their optical properties,
characterized,
that said device for locating the poly gone and determining their optical properties
a device for transforming the area of the identification in which the information is encoded into a frequency space,
a device for determining the periodicity of the two-dimensional grid in the frequency space in order to obtain the geometric locations of the polygons, and
has a device for assigning the respective optical property of the polygons to the geometric locations.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Bestimmen der Hauptachse der Polygone über eine erste Bestimmung aller Achsen der Polygone und der fol­ genden Feststellung, welche dieser Achsen eine bestimmte Be­ ziehung zu einer Begrenzung der Abbildung aufweist. 21. The device according to claim 20, characterized by a Means for determining the main axis of the polygons over a first determination of all axes of the polygons and the fol the determination of which of these axes has a particular be has a relationship to a limitation of the figure. 22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch
  • a) eine Einrichtung zum Ausführen einer nichtlinearen Zuordnungsoperation an den digitalen Signalen, um Übergänge zwischen benachbarten Polygonen oder zwischen Polygonen und Zwischenräumen mit jeweils verschiedenen optischen Eigenschaften festzustellen;
  • b) eine Einrichtung zum Ausführen einer Fourier-Transforma­ tion an den nichtlinear abgebildeten digitalen Signalen, um eine zweidimensionale Darstellung zu erhalten, die den Richtungen, Abständen und Intensitäten der Übergänge in den optischen Eigenschaften der Polygone entspricht;
  • c) eine Einrichtung zum Filtern der transformierten, nicht­ linear abgebildeten digitalen Signale, um falsche Richtungen und Abstände für die optischen Übergänge der Polygone zu eliminieren; und
  • d) eine Einrichtung zum Ausführen einer inversen Fourier- Transformation an den gefilterten, transformierten, nicht­ linear abgebildeten digitalen Signalen, um das wiedergewon­ nene Gitter zu erhalten.
22. Apparatus according to claim 20 or 21, characterized by
  • a) a device for performing a non-linear assignment operation on the digital signals in order to determine transitions between adjacent polygons or between polygons and spaces, each having different optical properties;
  • b) means for performing a Fourier transform on the non-linearly mapped digital signals in order to obtain a two-dimensional representation which corresponds to the directions, distances and intensities of the transitions in the optical properties of the polygons;
  • c) means for filtering the transformed, non-linearly mapped digital signals in order to eliminate incorrect directions and distances for the optical transitions of the polygons; and
  • d) means for performing an inverse Fourier transform on the filtered, transformed, non-linearly mapped digital signals in order to obtain the recovered grating.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Fenstern der nichtlinearen zugeordneten digitalen Signale vor dem Ausführen der Fourier-Transforma­ tion, um die Intensitäten der optischen Eigenschaften, die von dem elektrooptischen Sensor erfaßt wurden und die nicht mit den Polygonen verknüpft sind, zu verringern.23. The device according to claim 22, characterized by means for windowing the non-linear associated digital signals before performing the Fourier transform tion to the intensities of the optical properties that were detected by the electro-optical sensor and which were not associated with the polygons. 24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnungseinrichtung eine zweidimensionale Karte der Übergänge zwischen benachbarten Polygonen oder zwischen Polygonen und Zwischenräumen mit jeweils verschiedenen optischen Eigenschaften durch Berechnen der Standardabwei­ chung der optischen Eigenschaften der durch jeden Bildpunkt und den diesen umgebenden Bildpunkten aufgezeichneten Ab­ bildung erzeugt, wobei größere Werte für die Standardab­ weichung den Übergangsbereichen an den Schnittstellen der Polygone entsprechen.24. Apparatus according to claim 22 or 23, characterized in that that the mapping device is a two-dimensional map of the Transitions between neighboring polygons or between polygons and spaces, each with different optical properties by calculating the standard deviation the optical properties of each pixel and the Ab recorded these surrounding pixels generated, with larger values for the standard image softening the transition areas at the interfaces of the Polygons correspond. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die im Mittelpunkt eines jeden Polygons, das von der Lokalisierungseinrichtung lokalisiert wird, eine Schwellen­ wertbildung für die erfaßte Abbildung ausführt, um die jeweilige optische Eigenschaft der Polygone zu bestimmen.25. The device according to claim 24, characterized by a Establishment that is at the center of every polygon that is located by the localization device, a threshold value formation for the captured image carries out to the to determine the respective optical property of the polygons. 26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Schwellenwertbildung eine Einrich­ tung für das Erzeugen von Histogrammen aufweist, die die jeweiligen optischen Eigenschaften der Polygone darstellen. 26. The device according to claim 25, characterized in that that the device for threshold value formation a Einrich for generating histograms that contain the represent the respective optical properties of the polygons. 27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Lokalisierungseinrichtung enthält
  • i) eine Initialisierungseinrichtung zum Durchsuchen des zweidimensionalen wiedergewonnenen Gitters innerhalb eines vorgegebenen Bereiches, um die Position mit der größten Intensität festzustellen; und
  • ii) eine Suchfortführungseinrichtung, die das zweidimensionale wiedergewonnene Gitter über den gesamten Gitterbereich durchsucht, beginnend mit der Position der größten Intensität aus Schritt (i) und Durchsuchen der angrenzenden Positionen auf die nächstgrößte Intensität, wobei jede identifizierte Position dem Mittelpunkt eines Polygons entspricht.
27. Device according to one of claims 22 to 26, characterized in that the localization device contains
  • i) initialization means for searching the two-dimensional retrieved grid within a predetermined area to determine the position of greatest intensity; and
  • ii) a search continuation device which searches the two-dimensional retrieved grid over the entire grid area, starting with the position of greatest intensity from step (i) and searching the adjacent positions to the next greatest intensity, each position identified corresponding to the center of a polygon.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Normalisierung der erfaßten Abbildung der Kennzeichnung auf vorbestimmte Werte für jede der vorgegebenen optischen Eigenschaften der Abbildung vor Ausführung der nichtlinearen Zuordnungsoperation.28. Device according to one of claims 22 to 27, characterized by a Device for normalizing the captured image of the Marking on predetermined values for each of the given optical properties of the image before execution the nonlinear assignment operation. 29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Rückskalierung der Abbildung vor Ausführung der nichtlinearen Zuordnungsoperation, um eine Abbildung mit gleichen horizontalen und vertikalen Vergrößerungen zu erhalten.29. Device according to one of claims 22 to 28, characterized by a Facility for rescaling the image before execution the nonlinear mapping operation to map with to get the same horizontal and vertical enlargements. 30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die vom elektrooptischen Sensor erfaßte Abbildung ein Erfassungsziel aus einer Anzahl von konzentrischen Ringen verschiedener, abwechselnder optischer Eigenschaften bein­ haltet, und daß eine Einrichtung zur Lokalisierung des Erfassungszieles durch Filtern der digitalen Signale und Korrelieren der digitalen Signale mit einem Signal bestimm­ ter Frequenz vorgesehen ist.30. Device according to one of claims 20 to 29, characterized in that that the image captured by the electro-optical sensor Acquisition target made up of a number of concentric rings different, alternating optical properties bein hold, and that a device for localizing the Acquisition target by filtering the digital signals and Determine correlating the digital signals with a signal ter frequency is provided.
DE3943563A 1988-04-08 1989-04-10 Polygonal information encoding article, process and system Expired - Lifetime DE3943563C2 (en)

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