DE3911702A1

DE3911702A1 - Optisch lesbare kennzeichnung sowie verfahren und vorrichtung zum erfassen und dekodieren der kennzeichnung

Info

Publication number: DE3911702A1
Application number: DE3911702A
Authority: DE
Inventors: Donald Gordon Chandler; Eric Paul Batterman; Govind Shah
Original assignee: United Parcel Service of America Inc; United Parcel Service Inc
Current assignee: United Parcel Service of America Inc; United Parcel Service Inc
Priority date: 1988-04-08
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1989-11-30
Also published as: GB9205388D0; CN1032232C; ES2120475T3; GB2256517B; AU655522B2; GB9216187D0; GB2218238B; IE75212B1; US4896029A; GB2256299A; KR900016958A; IL89866A0; AU675199B2; FR2635208A1; CN1039672A; EP0573129B1; MY103868A; IL89866A; DK175742B1; MX167941B

Description

Die Erfindung betrifft ein optisch lesbares Kennzeichnungs system und eine Lesevorrichtung dafür, das heißt eine op tisch lesbare Kennzeichnung, die auf einem Substrat ange bracht ist, 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.

Waren, Einzelteile, Briefe, Pakete, Behälter und sonstige Gegenstände, die zu versenden oder zu transportieren sind, sind wiederholt bezüglich der Herkunft, der Flugnummer, dem Bestimmungsort, dem Namen, dem Preis, der Teilenummer und zahlreicher anderer Informationen zu identifizieren. Eine andere Anwendung beinhaltet das Lesen von kodierten Informa tionen, die sich auf Etiketten oder Kennzeichnungen befin den, um automatisch Verkaufszahlen und den Bestand zu er fassen oder um elektronischen Registrierkassen zugeführt werden zu können. Weitere Anwendungen solcher kodierten Kennzeichnungen beinhalten das automatische Sortieren und Weiterleiten von Post, Paketen, Gepäck und dergleichen, und das Anbringen von Kennzeichnungen mit Herstellungsanweisun gen auf Rohmaterialien oder Einzelteilen für einen Herstel lungsvorgang. Die Kennzeichnungen für derartige Artikel sind herkömmlich mit einem Strichkode versehen, beispielsweise dem UPC-Strichkode. Es ist eine ganze Anzahl von verschie denen Strichkodesystemen bekannt.

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.

Bekannte Alternativen zum Strichkode sind: Runde Formate mit radial angeordneten, keilförmigen Kodeelementen (US-PS 35 53 438) oder konzentrische schwarze und weiße Bit-kodier te Ringe (US-PS 39 71 917 und US-PS 39 16 160); Gitter aus Zeilen und Spalten von kodierten Quadraten oder Rechtecken (US-PS 42 86 146); mikroskopische Punkte, die in Zellen an geordnet sind, die ein reguläres Gitter bilden (US-PS 46 34 850); und dicht gepackte vielfarbige Datenfelder aus Punkten oder Elementen (US-PS 44 88 679). 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 mikrospischen Punkten oder mit vielfarbigen Elementen erfordern eine spezielle Ausrichtung und Beförderung, um gelesen werden zu können, wodurch ihre Verwendbarkeit entsprechend eingeschränkt ist.

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.

Datenfelder mit Erfassungszielen sind bereits bekannt, zum Beispiel konzentrische geometrische Figuren mit Ringen, Quadraten, Dreiecken, Sechsecken und Variationen davon, wie in den US-PSn 35 13 320 und 36 03 728 beschrieben. In den US-PSn 36 93 154 und 38 01 775 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.

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.

In der US-PS 35 53 438 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.

Zur Erhöhung der Datenkapazität wurden Kodes mit dichtge packten mehrfarbigen Punkten entwickelt, wie sie in der US-PS 44 88 679 beschrieben sind. Systeme dieser Art erfor dern jedoch die Verwendung von in der Hand gehaltenen opti schen Scannern, was es vollständig unmöglich macht, sich schnell bewegende Datenfelder an einem Gegenstand auf einem schnellen Förderband aufzunehmen und zu dekodieren. Hoch dichte Kodesysteme mit mikroskopischen Datenpunkten, wie in der US-PS 46 34 850 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.

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 44 43 694 beschrieben. Jedoch kann auch mit solchen Systemen die Datendichte nicht soweit angehoben wer den, daß sie den Erfordernissen entspricht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kompakte, optische lesbare Kennzeichnung mit hoher Informationsdichte zu schaf fen.

Dabei sollen auf 6,25 cm² Fläche (einem Quadratzoll) der Kennzeichnung etwa 100 alphanumerische Zeichen fehlersicher untergebracht werden können.

Die Kennzeichnungen sollen von einem optischen Sensor gele sen werden können, wenn sie sich an einem Gegenstand befin den, der mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird, wobei die Orientierung und die Höhe des Gegenstandes keine Rolle spie len sollen.

Die optisch lesbare Kennzeichnung soll mit einer Dekodier vorrichtung kombiniert werden können, die die Kennzeichnung zuverlässig dekodiert, auch wenn die Kennzeichnung verkippt, gekrümmt, verzerrt, teilweise entfernt oder teilweise zerissen ist.

Des weiteren soll ein Verfahren zur Bestimmung der Lage der Kennzeichnung, die einen optischen Sensor passiert, mit ho her Geschwindigkeit und zum Dekodieren der Kennzeichnung mit hoher Zuverlässigkeit geschaffen werden.

Es soll ein Verfahren zum Kodieren kompakter, optisch les barer Kennzeichnungen mit hoher Informationsdichte durch Aufteilen der zu kodierenden Informationen in Informationen höherer und niedrigerer Priorität und durch Erzeugen einer Informationshierarchie geschaffen werden, die jeweils ge trennt gegen Fehler geschützt werden.

Es soll ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kodieren und Dekodieren kompakter, optisch lesbarer Kennzeichnungen hoher Dichte geschaffen werden, mit der Möglichkeit einer Fehler korrektur, um falsch gelesene oder fehlende Informationen wiederherzustellen, mit einer Bevorzugung der kodierten In formationen höherer Priorität.

Es soll auch eine durch herkömmliche Druckvorrichtungen ein fach herzustellende, optisch lesbare Kennzeichnung geschaf fen werden, die mit einer ebenfalls einfachen logischen Schaltung erfaßt und dekodiert werden kann.

Die erfindungsgemäße optisch lesbare Kennzeichnung besteht aus einer zweidimensionalen geometrischen Anordnung von Po lygonen, deren geometrische Mittelpunkte auf den Achsen eines zweidimensionalen Gitters liegen und wobei die Poly gone jeweils eine von zwei verschiedenen optischen Eigen schaften haben. Die Polygone 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.

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.

Zusätzlich kann die erfindungsgemäße Kennzeichnung ein Er fassungsziel aus einer Anzahl von konzentrischen Ringen auf weisen, das die Lokalisierung der Kennzeichnung erleichtert, insbesondere bei dynamischen Lesesystemen.

In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet das Daten feld ein im allgemeinen quadratisches Array von 6,25 cm² Fläche mit zusammenhängenden Sechsecken, die Zeilen und Spalten bilden, und mit einem in der Mitte befindlichen Er fassungsziel mit einem geometrischen Mittelpunkt, der den geometrischen Mittelpunkt des Datenfeldes bestimmt. Das Er fassungsziel kann eine beliebige geometrische Form mit opti schen Eigenschaften haben, die ein leicht erkennbares Bild signal ergeben, wenn es mit einem optischen Sensor entlang einer linearen Abtastzeile abgetastet wird, die durch den Mittelpunkt des Erfassungszieles verläuft. Das Erfassungs ziel besteht vorzugsweise aus einer Anzahl von konzentri schen Ringen abwechselnder Reflektivität, die ein periodi sches Bildsignal ergeben, wenn sie geradlinig abgetastet werden. Durch Verwendung von Analogfiltern bei der Erfassung und Dekodierung des Datenfeldes wird das vom optischen Sen sor erzeugte Signal direkt mit einer vorgegebenen Frequenz verglichen, wodurch ein schnelles und genaues Überprüfen der Frequenzen und nachfolgendes Bestimmen des Ortes des Daten feldes am Substrat möglich ist. Das von dem optischen Sensor ausgegebene elektrische Analogsignal, das die kodierte In formation der Kennzeichnung enthält, wird dann digitalisiert und dekodiert. Die Verwendung eines Filterschrittes mit einem analogen Bandpass erlaubt die Erfassung der Kennzeich nung, ohne daß es erforderlich ist, die kodierte Information der Kennzeichnung zu dekodieren. Durch Erfassen des Mittel punktes des Erfassungszieles kann ein Bezugspunkt auf dem Datenfeld bestimmt werden. Wenn der Mittelpunkt des Erfas sungszieles sich im Mittelpunkt der Kennzeichnung befindet, kann gleichzeitig eine Bestimmung des Mittelpunktes des Er fassungszieles und des Datenfeldes erfolgen.

Das optisch lesbare Datenarray der erfindungsgemäßen Kenn zeichnung kann bis zu mehrere hundert fehlergeschützte al phanumerische Zeichen auf einer Fläche von 6,25 cm² enthal ten, wenn Sechsecke mit drei Reflektionseigenschaften, bei spielsweise den Farben Schwarz, Weiß und Grau, verwendet werden. Für einen Sensor mit einer gegebenen optischen Auf lösung erlaubt das erfindungsgemäße System eine wesentlich dichtere Packung der Informationen als bei einem Strichkode system möglich wäre. Wenn beispielsweise ein hochauflösender optischer Sensor mit dem erfindungsgemäßen System verwendet wird, können hunderte von alphanumerischen Zeichen auf einer Fläche von 6,25 cm² untergebracht werden. Andererseits kön nen auf der gleichen Fläche hundert Zeichen leicht mit einem relativ schlecht auflösenden Sensor erfaßt werden.

Erfindungsgemäß können optisch lesbare Kennzeichnungen durch Verwendung von zwei oder mehr kontrastierenden optischen Ei genschaften mit verschiedenen Datendichten hergestellt wer den. Eine größere Datendichte und das Vorsehen eines Erfas sungszieles erfordert jedoch eine Abtastvorrichtung mit kom plizierterem Aufbau und zusätzlich aufwendigere Dekodieral gorithmen zum Lesen der kodierten Informationen.

Erfindungsgemäß 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 bestimmte Folge bestimmten geometri schen Bereichen des Datenfeldes zugeordnet, um die Anzahl der Übergänge zwischen Sechsecken mit verschiedenen opti schen Eigenschaften zu erhöhen.

Vorzugsweise werden die zu kodierenden Informationen in In formationen hoher und niedriger Priorität aufgeteilt, die getrennt in verschiedenen geometrischen Bereichen des Daten feldes eingezeichnet werden. Wahlweise können die Informa tionen hoher Priorität in den Flächen für die Informationen niedriger Priorität dupliziert werden, um die Wahrschein lichkeit für ein Verlorengehen der Informationen hoher Prio rität aufgrund von Abtastfehlern durch Schmutz, Risse, Fal ten und andere Schäden im Datenfeld zu verringern. Die In formationen hoher Priorität sind in einem zentralen Bereich des Datenfeldes, nahe dem vorzugsweise vorgesehenen Erfas sungsziel, eingeschrieben, um die Informationen vor Beschä digungen zu schützen, die eher in den Randbereichen des Datenfeldes auftreten. Im Datenfeld können unter Verwendung der großen Informationskapazität der erfindungsgemäßen Kennzeichnung Möglichkeiten für eine Fehlerkorrektur vorge sehen werden.

Zum Drucken der Kennzeichnung mit Sechsecken verschiedener optischer Eigenschaften wird ein Raster genügender Dichte verwendet. Es können auch alternative Druckverfahren Anwen dung finden. Das Raster ist Bit-kodiert, so daß, wenn die Kennzeichnung gedruckt wird, die optischen Eigenschaften eines jeden Sechsecks vorgegeben sind. Es können Standard drucker zum Druck der Sechsecke mit den erforderlichen op tischen Eigenschaften verwendet werden.

Die in dem Datenfeld aus Polygonen, vorzugsweise Sechsecken, enthaltenen Daten werden erfindungsgemäß 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.

Durch logische Schaltungen mit gespeicherten Programmen wer den die digita 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002003911702 00004 99880len Daten in eine Abbildung der Schnittstellen der Sechsecke mit verschieden optischen Eigenschaften umge setzt. Vorzugsweise erfolgt dies durch Berechnen der Stan dardabweichung der Intensitäten, die durch den optischen Sensor an jedem Bildpunkt und einer vorbestimmten Gruppe von Bildpunkten um diesen aufgezeichnet wurden. Große Standard abweichungen entsprechen Übergangsbereichen an den Schnitt stellen kontrastierender Sechsecke.

Die digitalen Daten werden dann weiter verarbeitet, unter anderem durch Filterprogramme zur Bestimmung der Orientie rung, der Richtung und der Abstände der Sechsecke. Die we sentlichen Verfahrensschritte dabei sind:

1. Filtern der nichtlinearen transformierten Version der digitalisierten Abbildung;
2. Bestimmung der Orientierung der Kennzeichnung, vorzugs weise durch Erfassen der drei Achsen der Abbildung und Feststellung, welche Achse zu zwei Seiten der Kenn zeichnung parallel ist;
3. Suchen des Mittelpunktes eines jeden Sechseckes und Be stimmen des Grautones am Mittelpunkt;
4. Umwandeln der Grautöne in eine Bitfolge;
5. Wahlweise Ausführen einer Fehlerkorrektur; und
6. Wahlweise Umwandeln der Bitfolge in einen bestimmten Zeichensatz.

Ausführungsbeispiele für optisch lesbare Kennzeichnungen, deren Anbringung an einem Gegenstand und deren Dekodierung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Erfassungsziel mit konzentrischen Ringen;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer optisch lesbaren Kenn zeichnung mit nebeneinanderliegenden Sechsecken;

Fig. 3 eine vollständige erste Ausführungsform einer op tisch lesbaren Kennzeichnung mit nebeneinanderlie genden Sechsecken mit drei verschiedenen optischen Eigenschaften und mit einem Erfassungziel;

Fig. 4 eine Gruppe aus 3×3 Sechsecken, die als Grund-Ko diereinheit dient;

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;

Fig. 6 eine Vorrichtung für das Einstellen der Position eines optischen Sensors auf die Höhe von zu erfas senden Gegenständen;

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm für den Dekodiervorgang; Fig. 8 ein Flußdiagramm für die Aufnahme des Erfassungs zieles;

Fig. 9 ein Flußdiagramm für das Kodier- und Dekodierpro gramm und den Datenfluß darin;

Fig. 10 ein Flußdiagramm für die Schritte bei der Verarbei tung der Abbildung;

Fig. 11 eine Gruppe von zusammenhängenden regelmäßigen Sechsecken, deren Mittelpunkte auf einem regelmäßi gen hexagonalen Gitter liegen;

Fig. 12 eine Gruppe von zusammenhängenden unregelmäßigen Sechsecken, deren Mittelpunkte auf einem unregelmä ßigen hexagonalen Gitter liegen;

Fig. 13 eine Gruppe von teilweise zusammenhängenden Poly gonen von im wesentlichen der Form von Sechsecken, deren Mittelpunkte auf einem hexagonalen Gitter liegen;

Fig. 14 ein Gruppe von zusammenhängenden Polygonen von im wesentlichen der Form von Sechsecken, deren Mittel punkte auf einem hexagonalen Gitter liegen;

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. 16 eine Gruppe nicht zusammenhängender Quadrate, deren Mittelpunkte auf einem hexagonalen Gitter liegen;

Fig. 17 eine Gruppe nicht zusammenhängender Rechtecke mit Zwischenräumen, deren Mittelpunkte auf einem hexa gonalen Gitter liegen;

Fig. 18 eine Gruppe von nicht zusammenhängenden Fünfecken, deren Mittelpunkte auf einem hexagonalen Gitter liegen;

Fig. 19 eine Gruppe von zusammenhängenden Rechtecken, die versetzt angeordnet sind und deren Mittelpunkte auf einem hexagonalen Gitter liegen; und

Fig. 20 eine Gruppe von teilweise zusammenhängenden Acht ecken, deren Mittelpunkte auf einem rechteckigen Gitter liegen.

Auf der Kennzeichnung sind mittels der kontrastierenden Far ben benachbarter Sechsecke oder Zellen Informationen enthal ten, die von einem elektrooptischen Sensor erfaßt werden können.

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.

"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.

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.

Für die Kodierung von Informationen haben Sechsecke einige wesentliche Vorzüge, vor allem die folgenden:

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.
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.

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.

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.

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.

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 Anderns 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.

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.

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.

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.

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".

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.

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.

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.

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.

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.

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 ist in dem Programmbei spiel im Anhang unter dem Titel "LABEL" auf der Seite 29 aufgelistet.

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.

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.

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.

Die Anzahl konzentrischer Ringe für das Erfassungsziel ist beliebig, es hat sich jedoch herausgestellt, daß sechs kon zentrische Ringe ausreichend sind.

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 ist in dem Programmbeispiel im Anhang unter dem Dateinamen "FIND.C" auf den Seiten 40, 41 und 42 beschrieben.

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.

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 Erfassungziel 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.

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.

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.

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 Informationsbit 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 untergracht werden.

Bei der Kodierung einer jeden Gruppe sind die äußeren unte ren Sechsecke 62 und 64 einer jeden Gruppe 60, wie in der Fig. 4 gezeigt, in ihren jeweiligen optischen Eigenschaften so festgelegt, daß sie sich immer von dem dazwischenliegen den Sechseck 66 unterscheiden. Die Sechsecke 62 und 64 kön nen daher immer nur einem Bit pro Sechseck entsprechen. Auf diese Weise ist es möglich, durch Kodierung von 11 Bits in den verbleibenden sieben Sechsecken 13 Bits für Informatio nen unterzubringen. Da sieben Sechsecke mehr Möglichkeiten an Kombinationen ergeben als benutzt werden (3⁷ = 2187 Kom binationen gegenüber 2¹¹ = 2048 Kombinationen), werden ge wisse Kombinationen nicht verwendet, zum Beispiel alle Zel len schwarz, alle Zellen grau und alle Zellen weiß oder alle im wesentlichen schwarzen, grauen und weißen Kombinationen. Der Grund für das Erfordernis von kontrastierenden Farben für die Sechsecke 62 und 64 im Verhältnis zum Sechseck 66 liegt darin, einen Übergang sicherzustellen, der für den Takt-Wiedergewinnungsschritt und einen wahlweisen Normali sierungsvorgang benötigt wird und um die Bestimmung einer horizontalen Ausrichtung des Datenfeldes zu erleichtern.

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.

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.

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.

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.

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.

Ein "Bienenwabenmuster" beinhaltet eine Anordnung von zusam menhängenden Sechsecken 310 (Fig. 11), deren geometrische Mittelpunkte 311 auf den Ecken oder Schnittpunkten 311 A 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 (A 1, A 2, A 3) aufweist, die un tereinander einen Winkelabstand von jeweils 60 Grad haben.

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 (A 1, A 2, A 3), die jedoch keinen gleichmäßigen Winkelabstand unter einander mehr haben.

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.

Bei ungleichmäßigen hexagonalen Gittern der in der Fig. 12 gezeigten Art ist es günstig, den Hauptachsenbestimmungs schritt 3 e 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.

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 20-seitigen 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.

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.

Da die Polygone der Fig. 13 auf einem hexagonalen Gitter 335 mit drei gleichmäßig beabstandeten Achsen A 1, A 2, A 3 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.

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".

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.

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.

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.

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 A 1, A 2 und A 3 aufgespannt wird.

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.

Zur Erzeugung einer optische 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 A 1, A 2 und A 3 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.

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 A 1, A 2 und A 3 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 A 1, A 2 und A 3 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.

Es können auch andere hexagonale Gitter aufgebaut werden, bei denen die Achsen A 1, A 2 und A 3 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 A 1, A 2 und A 3 liegen.

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 A 1 und A 2. 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 A 1 und A 2 aufgespannten hexagonalen Gitter liegen, die für den Deko diervorgang am wichtigsten sind.

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.

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.

Im folgenden wird der Kodiervorgang bei der vorliegenden Ausführungsform erläutert.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 im Anhang auf den Seiten 1 bis 3 angegeben und in der Fig. 9 mit dem Bezugszeichen 110 bezeichnet ist.

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.

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.

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.

Gruppen mit neun benutzbaren Sechsecken werden unter Verwen dung des folgenden Algorithmusses kodiert (vgl. Fig. 4):
Entnahme von 11 Informationsbits und Zuordnung zu dem Satz von sieben Sechsecken, die mit a, b, c, d, e, f und h bezeichnet sind; sowie Verwendung der Sechsecke g und i zur Darstellung von jeweils einem Bit derart, daß sich jedes dieser Sechsecke vom Sechseck h unter scheidet. Es können damit 13 Informationsbits durch eine vollständige Gruppe aus 3×3 Zellen mit neun nebeneinanderliegenden Sechsecken dargestellt werden.

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.

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.

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 im Anhang unter dem Namen "MK HEX LUT" 130 auf den Seiten 4 bis 6 enthalten.

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.

Die Abfolge, in der die Informationen hoher Priorität und die Informationen niedriger Priorität in der Gruppenkarte angeordnet werden, wird in Abhängigkeit von

a) dem Umfang der Informationen hoher Priorität;
b) dem Umfang der Informationen niedriger Priorität; und
c) der optimalen Unterbringung der Informationen hoher Priorität an geschützter Stelle bestimmt.

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. Das Zuordnungsprogramm ist im Anhang unter "MKMAPS.C" 140 auf den Seiten 19 bis 22 aufge führt.

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.

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.

Der Schritt des "Einfügens von Fehlerfeststellungssymbolen" kann systematische und/oder nicht-systematische Kodiersy steme umfassen.

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.

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 = 2^m-1;
k = Anzahl der Informations- bzw. Nachrichten symbole (Anzahl der Informationsbits = km);
t = Korrekturmöglichkeit in der Anzahl der Symbole = (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.

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.

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.

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.

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.

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%.

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.

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:

1. Sichere Anordnung der Informationen hoher Priorität in der Nähe des Erfassungszieles (falls ein solches im Datenfeld vorgesehen ist) bzw. der Mitte der Kennzeich nung; und
2. Erzeugung eines Musters, das beim Lesen leicht wiederer kannt werden kann.

Das bei der vorliegenden Ausführungsform verwendete Fehler kodierprogramm ist unter "ERRCODE.C" in den Seiten 15 und 16 des Anhangs enthalten.

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+x ⁶ für die Informationen hoher Priorität und aus 1+x ²+x ³+x ⁴+x⁸ für die Informationen niedri ger Priorität. Ein Hilfsprogramm "GF.C" 126 (Fig. 9) erzeugt die für die Galois-Feld-Arithmetik erforderlichen Nachschla getabellen. Dieses Hilfsprogramm "GF.C" kann im Anhang auf den Seiten 8 und 9 gefunden werden. 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 + a ²) . . . (x + a ^2t);

wobei a das Grundelement des Galois-Feldes ist.

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 x ^n-k-i durch g(x) erhalten wird.

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, das im Anhang auf den Seiten 10 bis 14 angegeben ist. Die Nach schlagetabellen für die Generatormatrizen werden in der Da tei "RS.LUT" 128 gespeichert.

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.

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 gehördenden 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. Das Pro gramm "MKMAPS.C" und dessen Subroutinen sind im Anhang auf den Seiten 19 bis 22 enthalten.

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, das in dem anhängenden Programmbeispiel auf den Seiten 26 und 27 angegeben ist. 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, das im Anhang in den Seiten 17 und 18 enthalten ist. 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, das im Anhang auf den Seiten 23 bis 25 aufgelistet ist.

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, das im Anhang auf den Seiten 28 bis 30 zu finden ist.

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.

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.

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.

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.

Wenn ein Gegenstand, Paket oder Brief auf einem schnellen Förderband transportiert wird, ist der zu beleuchtende Be reich verhältnismäßig groß, und die Ausmaße der Gegenstände auf dem Förderband sind unterschiedlich. Beispielsweise sind 1 m breite Förderbänder und Pakete mit einer Breite von einigen wenigen Zentimetern bis zu nahezu einem Meter sowie entsprechenden Höhen nicht ungewöhnlich für Paketverteilsy steme. Die Kennzeichnung mit einer Fläche von 6,25 cm² kann sich dabei irgendwo auf der gesamten Breite des Förderbandes befinden. Auch können die Pakete bezüglich der Bewegungs richtung schräg liegen. Die Pakete, Briefe und dergleichen haben verschiedene Höhen, so daß sich die abzutastenden Kennzeichnungen nur wenige Zentimeter über dem Förderband oder auch nahezu einem Meter über dem Förderband befinden können, entsprechend der maximalen Höhe, die das jeweilige System vorsieht.

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.

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.

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.

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.

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.

Die optische Abbildung kann die Erfassung der gesamten Kenn zeichnung unter der Verwendung eines Flächensensor wie der oben genannten Kamera und der Bilderfassungsschaltung bein halten oder alternativ mit einem linearen Sensorarray ausge führt werden, das ein CCD-Element enthält, wobei die zweite Dimension bei der Abtastung der Kennzeichnung durch die Be wegung des Gegenstandes (und der Kennzeichnung) erhalten wird. Ein für diesem Zweck geeignetes CCD-Element ist der lineare CCD-Sensor Modell Thomson-CSF THX 31510 CDZ mit 4096 Elementen.

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 Anderung 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.

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.

Die Fig. 6 ist eine schematische Ansicht einer Einstellvor richtung für eine Kamera, die zum Positionieren des Licht sensors der Kamera gemäß der Höhe der erfaßten Gegenstände dient. In der Fig. 6 sind eine Linse 196, eine Spulenan steuerung 202, ein Höhensensor 206 und eine Regelung dafür dargestellt. Der Höhensensor 206 kann aus einem Ultraschall sensor bestehen oder aus einem System, bei dem vom Gegen stand Lichtstrahlen unterbrochen werden. Das Ausgangssignal des Höhensensors 206 wird zu einem Mikroprozessor 204 ge führt, der seinerseits die Spulenansteuerung 202 veranlaßt, eine Spule 200 zu bewegen, an der ein CCD-Element 198 oder ein anderer geeigneter Sensor angebracht ist. Ein Positions sensor 208 erfaßt die Position der Spule 200 und gibt das entsprechende Ausgangssignal an den Mikroprozessor 204, wodurch eine Regelschleife zum Erfassen und Einstellen der Position der Spule 200 gebildet wird.

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 Umlenken 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 Bilderfassungschaltung in der Form einer exakten Wiedergabe des durch den optischen Sensor erfaßten Bildes in einen 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. Die vorstehenden Programme sind im Anhang auf den Seiten 31 bis 34 zu finden. Zwei Hilfsprogramme "DTSAVE.C" und "DTLOAD.C" bewirken eine Übertragung der Schirmbilder in und aus einem Speicher. Die se Programme sind im Anhang auf den Seiten 35 und 36 aufge listet.

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 sungszieles unabhängig von der Orientierung der Kennzeich nung immer den gleichen Frequenzverlauf ergibt. Das Erfas sungszieles wird daher am besten aus konzentrischen Ringen gebildet. Das Ausgangssignal des Sensors wird dann aufge teilt und durch zwei Detektionszweige geschickt. In dem einen dieser Zweige wird die Gesamtenergie des Ausgangssi gnales und in dem anderen die Energie mit der Ringfrequenz gemessen. Bei einem Vergleich der beiden Ausgangssignale muß die Energie aus dem Ringdetektor nahezu mit der Energie aus dem Gesamtenergiedetektor übereinstimmen, wenn die Abtastung durch den Mittelpunkt des Erfassungszieles ausgeführt wurde. Mit anderen Worten ist der Mittelpunkt des Zieles erfaßt, wenn diese nahezu vollständige Entsprechung auftritt. Unter dem Dateinamen "FIND.C" ist auf den Seiten 39 bis 43 des Anhanges 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 Sensor 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. 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. Weitere Einzelheiten sind unter dem Dateinamen "FIND.C" 280 ab Seite 39 im Anhang enthalten.

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. Weitere Einzelheiten des Filtervorganges sind in den Seiten 39 bis 42 des Anhanges angegeben.

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 Papiers, 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 mittes eines Programms "NORM.C" ausgeführt, das im An hang auf den Seiten 37 und 38 enthalten ist. 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 im Anhang auf den Seiten 42 und 43 angeführt ist.

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, die im Anhang auf den Seiten 44 bis 51 angegeben sind. 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. Irgenwann 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. 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. Das verwendete Abbil dungsverfahren für die Standardabweichungen ist im Anhang auf den Seiten 45 und 46 angegeben.

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. Die hier verwendete Prozedur ist im Anhang auf der Seite 46 aufgelistet.

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 den Aufwand in der fol genden Abbildungsfilterung und der inversen schnellen Fou rier-Transformation herabgesetzt. Das in Verbindung mit dem statischen Fixfokus-System verwendete Programm mit einer schnellen Fourier-Transformation ist beispielsweise die Subroutine R 2DFFT 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 Sech 32817 00070 552 001000280000000200012000285913270600040 0002003911702 00004 32698secke, 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 beeinander liegen 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, die im Anhang auf den Seiten 46 bis 49 angegeben sind.

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. Die Vorgänge zur Bestimmung der Hauptachse sind im An hang auf den Seiten 49 bis 51 enthalten. 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 Grautones 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. Das Programm "SEARCH.C" ist im Anhang auf den Seiten 52 bis 60 enthalten. 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 auf den Sei ten 52 bis 57 des Anhanges 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 werden kann, ohne daß Verzerrungen oder Verkantun gen einen größeren Einfluß ausüben. Ein Maß für die Qualität eines Punktes in dem Takt-Wiedergewinnungsmuster ist der Wert für den Punkt minus den Werten für die acht umgebenden Punkte. Die Rechteck-Koordinaten des Startpunktes werden in Polarkoordinaten umgewandelt, die Polarkoordinaten bezüglich des vorher bestimmten Hauptachsenwinkels eingestellt und das Ergebnis wieder in die Rechteckform zurückverwandelt. Diese Koordinaten werden entsprechend dem erwarteten Zeilenabstand (4,5 Bildpunkte) und Spaltenabstand (5 Bildpunkte) skaliert, um zu den Einfügungspositionen in der Sechseckmatrix zu kommen. Die Taktqualität, Grautöne und Positionen, die dem Start-Sechseck entsprechen, werden dann in die entsprechen den Felder CVAL, GVAL, IVAL und JVAL eingesetzt.

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 im Anhang auf den Seiten 53 bis 55 angegeben ist. 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 geändet 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 Ini tialisierungsschrittes 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 n ² Operationen erfordert, während eine effizient ausgeführte Prioritätsschlange mit einer symmetrischen Baum- oder Haufenstruktur n log n 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. Die zum Aufbau des Histogramms und der Bestimmung der Schnittebenen verwendete Subroutine ist im Anhang auf den Seiten 55 und 56 aufgelistet.

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, die im Anhang auf den Seiten 58 und 59 be schrieben ist, 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 auf den Seiten 59 und 60 des Anhanges angegebene 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), das im Anhang auf den Seiten 61 und 62 gefunden werden kann, 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 (Anhang Seite 63 bis 66) 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. soviele 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; und
4. 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 ist unter der Bezeichnung "ERRDEC.C" 184 (Fig. 9) im Anhang auf den Seiten 67 bis 75 dargestellt.

Um die dekodierte Information auf einem Computer-Terminal auszugeben, kann das Programm "TEXTOUT.C" 185 (Fig. 9) verwendet werden, das im Anhang auf den Seiten 76 bis 78 aufgelistet ist.

Claims

1. Optische lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodierter Informationen, gekennzeichnet durch eine die Informationen kodiert aufnehmende Anzahl von Polygonen mit wenigstens fünf Seiten, wobei die Polygone so angeordnet sind, daß die geo metrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vor gegebenen zweidimensionalen Gitter liegen, und wobei die Polygone jeweils eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben.

2. Kennzeichnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter ein hexagonales Gitter ist.

3. Kennzeichnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hexagonale Gitter drei Achsen mit einem Winkelab stand von jeweils 60 Grad aufweist.

4. Kennzeichnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone im wesentlichen die Form regulärer Sechs ecke haben.

5. Kennzeichnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Eigenschaften die Farben Schwarz, Weiß und Grau sind.

6. Kennzeichnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone irreguläre Polygone sind.

7. Kennzeichnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Anzahl von konzentrischen Ringen, die einen Bereich auf der Kennzeichnung belegen, der von dem Bereich getrennt ist, auf dem die Informationen untergebracht sind, und daß jeder konzentrische Ring eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften in abwechselnder Folge aufweist.

8. Kennzeichnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Ringe in der Mitte der Kennzeichnung angeordnet sind.

9. Optisch lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodierter Informationen, gekennzeichnet durch eine die Informationen kodiert aufnehmende Anzahl von Dreiecken, wobei die Dreiecke so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittelpunkte be nachbarter Dreiecke auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen, und wobei die Dreiecke jeweils eine von zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben.

10. Kennzeichnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Anzahl von konzentrischen Ringen, die einen Bereich auf der Kennzeichnung belegen, der von dem Bereich getrennt ist, auf dem die Dreiecke untergebracht sind, und daß jeder konzen trische Ring eine von wenigstens zwei verschiedenen opti schen Eigenschaften in abwechselnder Folge aufweist.

11. Kennzeichnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Ringe mittig angeordnet sind.

12. Optische lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodierter Informationen, gekennzeichnet durch eine die Informationen kodiert aufnehmende Anzahl von Polygonen, die so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Poly gone auf einem vorgebenen zweidimensionalen Gitter liegen, und wobei die Polygone jeweils eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben.

13. Kennzeichnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone im wesentlichen die Form regulärer Sechs ecke haben.

14. Optische lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodierter Informationen, gekennzeichnet durch eine die Informationen kodiert aufnehmende Anzahl von Polygonen, die so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Poly gone auf einem vorgebenen zweidimensionalen Gitter liegen, wobei die Polygone jeweils eine von wenigstens zwei ver schiedenen optischen Eigenschaften haben und wobei das Git ter mindestens drei gleich beabstandete Achsen aufweist.

15. Optische lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodierter Informationen, gekennzeichnet durch eine die Informationen kodiert aufnehmende Anzahl von teilweise zusammenhängenden Polygonen, die so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorgebenen zweidimensionalen Gitter liegen, und wobei die Polygone je weils eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Ei genschaften haben.

16. Optische lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodierter Informationen, gekennzeichnet durch eine die Informationen kodiert aufnehmende Anzahl von nicht zusammenhängenden Poly gonen, die so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittel punkte benachbarter Polygone auf einem vorgebenen zweidimen sionalen Gitter liegen, und wobei die Polygone jeweils eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben.

17. Kennzeichnung nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone reguläre Polygone sind.

18. Kennzeichnung nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone irreguläre Polygone sind.

19. Kennzeichnung nach Anspruch 14, 15 oder 16, gekennzeich net durch eine Anzahl von konzentrischen Ringen, die einen Bereich auf der Kennzeichnung belegen, der von dem Bereich getrennt ist, auf dem die Informationen untergebracht sind, und daß jeder konzentrische Ring eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften in abwechselnder Folge aufweist.

20. Kennzeichnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Ringe in der Mitte der Kennzeichnung angeordnet sind.

21. Kennzeichnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gitter ein hexagonales Gitter ist.

22. Kennzeichnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das hexagonale Gitter drei Achsen mit einem Winkelab stand von jeweils 60 Grad aufweist.

23. Verfahren zum Dekodieren einer Folge von digitalen Si gnalen, die eine elektrooptisch erfaßte Kennzeichnung dar stellen, die einer Anzahl von nicht zusammenhängend angeord neten Polygonen entspricht, die gemäß einem gegebenen Ko diervorgang kodiert worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone eine Anzahl von Zwischenräumen zwischen den Po lygonen festlegen, wobei die Polygone so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen, und wo bei die Polygone und die Zwischenräume jeweils eine von mindestens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben, und durch die Verfahrensschritte

a) des Ausführens einer zweidimensionalen Takt-Wiedergewin nung an der erfaßten Abbildung der Kennzeichnung, um ein Taktsignal wiederzugewinnen;
b) des Verwendens des wiedergewonnenen Taktsignals zum Loka lisieren der geometrischen Mittelpunkte der Polygone, um die optischen Eigenschaften der Polygone zu identifizieren; und
c) des Dekodierens der Polygone durch Umkehrung des Kodier vorganges.

24. Verfahren zum Dekodieren einer Folge von digitalen Si gnalen, die eine elektrooptisch erfaßte Kennzeichnung dar stellen, die einer Anzahl von teilweise zusammenhängend angeordneten Polygonen entspricht, die gemäß einem gegebenen Kodiervorgang kodiert worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone eine Anzahl von Zwischenräumen zwischen den Polygonen festlegen, wobei die Polygone so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen, und wo bei die Polygone und die Zwischenräume jeweils eine von mindestens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben, und durch die Verfahrensschritte

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeich net, daß das zweidimensionale Gitter ein hexagonales Gitter ist.

26. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeich net, daß die Polygone reguläre Polygone sind.

27. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeich net, daß die Polygone irreguläre Polygone sind.

28. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeich net, daß die Polygone im wesentlichen die Form regelmäßiger Sechsecke haben.

29. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt (a) umfaßt

i) das Ausführen einer nichtlinearen Zuordnungsoperation an den digitalen Signalen, um Übergänge zwischen benachbarten Polygonen und zwischen Polygonen und Zwischenräumen mit 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 abgebildeten digitalen Signalen, um das wiedergewonnene Taktsignal zu erhalten.

30. Verfahren nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine Normalisierung der erfaßten Abbildung der Kennzeichnung auf vorbestimmte Werte für jede der vorgegebenen optischen Ei genschaften der Abbildung vor Ausführung des Schrittes (a).

31. Verfahren nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine Rückskalierung der Abbildung vor Ausführung des Schrittes (a), um eine Abbildung mit gleichen horizontalen und ver tikalen Vergrößerungen zu erhalten.

32. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (i) das Erzeugen einer zweidimensionalen Karte der Übergänge zwischen benachbarten Polygonen und zwischen Polygonen und Zwischenräumen mit 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.

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelpunkt eines jeden Polygons, das im Schritt (b) lo kalisiert wird, eine Schwellenwertbildung für die erfaßte Abbildung ausgeführt wird, um die jeweilige optische Eigen schaft der Polygone zu bestimmen.

34. Verfahren nach Anspruch 33, 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.

35. Verfahren nach Anspruch 23, 29 oder 34, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schritt (b) umfaßt

i) das Ausführen eines Initialisierungsschrittes, der das zweidimensionale wiedergewonnene Taktsignal, das im Schritt (a) erhalten wird, innerhalb eines vorgegebenen Bereiches des Signales durchsucht, um die Position mit der größten Intensität festzustellen; und
ii) das Ausführen einer Suchfortführungsschleife, die das zweidimensionale wiedergewonnene Taktsignal über den ge samten Signalbereich 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.

36. Verfahren nach Anspruch 35, 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 Fequenz ist.

37. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt (a) umfaßt

i) das Ausführen einer nichtlinearen Zuordnungsoperation an den digitalen Signalen, um Übergänge zwischen benachbarten Polygonen und zwischen Polygonen und Zwischenräumen mit 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, Abstan 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 abgebildeten digitalen Signalen, um das wiedergewonnene Taktsignal zu erhalten.

38. Verfahren nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Normalisierung der erfaßten Abbildung der Kennzeichnung auf vorbestimmte Werte für jede der vorgegebenen optischen Ei genschaften der Abbildung vor Ausführung des Schrittes (a).

39. Verfahren nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Rückskalierung der Abbildung vor Ausführung des Schrittes (a), um eine Abbildung mit gleichen horizontalen und ver tikalen Vergrößerungen zu erhalten.

40. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (i) das Erzeugen einer zweidimensionalen Karte der Übergänge zwischen benachbarten Polygonen und zwischen Polygonen und Zwischenräumen mit 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.

41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelpunkt eines jeden Polygons, das im Schritt (b) lo kalisiert wird, eine Schwellenwertbildung für die erfaßte Abbildung ausgeführt wird, um die jeweilige optische Eigen schaft der Polygone zu bestimmen.

42. Verfahren nach Anspruch 41, 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.

43. Verfahren nach Anspruch 24, 37 oder 42, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schritt (b) umfaßt

44. Verfahren nach Anspruch 43, 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 Fequenz ist.

45. Vorrichtung zum Erfassen und Dekodieren einer optischen Kennzeichnung, gekennzeichnet durch

a) eine optisch lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodier ter Daten mit einer Anzahl von Informationen tragenden Poly gonen mit wenigstens fünf Seiten, wobei die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und die Polygone jeweils eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaf ten haben;
b) eine Einrichtung zur Beleuchtung eines bestimmten Berei ches;
c) eine Einrichtung zur optischen Abbildung des beleuchteten Bereiches, der dafür vorgesehen ist, daß die Kennzeichnung hindurchläuft und dabei elektrische Analogsignale erzeugt, die den Intensitäten des von den Polygonen reflektierten Lichts entsprechen, das auf die Bildpunkte der Abbildungs einrichtung fällt;
d) eine Einrichtung zum Umwandeln der elektrischen Analogsi gnale in eine digitale Bitfolge, die den Intensitäten des durch die Bildpunkte der Abbildungseinrichtung aufgenommenen Lichts entspricht;
e) eine Einrichtung zum Speichern der digitalen Bitfolge für das nachfolgende Dekodieren der Kennzeichnung; und
f) eine Einrichtung zum Dekodieren der digitalen Bitfolge, wobei diese Dekodiereinrichtung ein elektrisches Ausgangssi gnal erzeugt, das die kodierte Information darstellt.

46. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch lesbare Kennzeichnung eine Anzahl von kon zentrischen Ringen aufweist, die abwechselnd optische Ei genschaften haben, die wenigstens zwei der optischen Eigen schaften der Polygone entsprechen.

47. Vorrichtung zum Erfassen und Dekodieren einer optischen Kennzeichnung, gekennzeichnet durch

a) eine optisch lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodier ter Daten mit einer Anzahl von Informationen tragenden Poly gonen, wobei die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und die Polygone jeweils eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben;
b) eine Einrichtung zur Beleuchtung eines bestimmten Berei ches;
c) eine Einrichtung zur optischen Abbildung des beleuchteten Bereiches, der dafür vorgesehen ist, daß die Kennzeichnung hindurchläuft und dabei elektrische Analogsignale erzeugt, die den Intensitäten des von den Polygonen reflektierten Lichts entsprechen, das auf die Bildpunkte der Abbildungs einrichtung fällt;
d) eine Einrichtung zum Umwandeln der elektrischen Analogsi gnale in eine digitale Bitfolge, die den Intensitäten des durch die Bildpunkte der Abbildungseinrichtung aufgenommenen Lichts entspricht;
e) eine Einrichtung zum Speichern der digitalen Bitfolge für das nachfolgende Dekodieren der Kennzeichnung; und
f) eine Einrichtung zum Dekodieren der digitalen Bitfolge, wobei diese Dekodiereinrichtung ein elektrisches Ausgangssi gnal erzeugt, das die kodierte Information darstellt.

48. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch lesbare Kennzeichnung eine Anzahl von kon zentrischen Ringen aufweist, die abwechselnd optische Ei genschaften haben, die wenigstens zwei der optischen Eigen schaften der Polygone entsprechen.

49. Vorrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone im wesentlichen die Form eines regulären Sechsecks haben.

50. Vorrichtung zum Erfassen und Dekodieren einer optischen Kennzeichnung, gekennzeichnet durch

a) eine optisch lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodier ter Daten mit einer Anzahl von Informationen tragenden Drei ecken, wobei die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Dreiecke auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und die Dreiecke jeweils eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben;
b) eine Einrichtung zur Beleuchtung eines bestimmten Berei ches;
c) eine Einrichtung zur optischen Abbildung des beleuchteten Bereiches, der dafür vorgesehen ist, daß die Kennzeichnung hindurchläuft und dabei elektrische Analogsignale erzeugt, die den Intensitäten des von den Dreiecken reflektierten Lichts entsprechen, das auf die Bildpunkte der Abbildungs einrichtung fällt;
d) eine Einrichtung zum Umwandeln der elektrischen Analogsi gnale in eine digitale Bitfolge, die den Intensitäten des durch die Bildpunkte der Abbildungseinrichtung aufgenommenen Lichts entspricht;
e) eine Einrichtung zum Speichern der digitalen Bitfolge für das nachfolgende Dekodieren der Kennzeichnung; und
f) eine Einrichtung zum Dekodieren der digitalen Bitfolge, wobei diese Dekodiereinrichtung ein elektrisches Ausgangssi gnal erzeugt, das die kodierte Information darstellt.

51. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch lesbare Kennzeichnung eine Anzahl von kon zentrischen Ringen aufweist, die abwechselnd optische Ei genschaften haben, die wenigstens zwei der optischen Eigen schaften der Polygone entsprechen.

52. Vorrichtung zum Erfassen und Dekodieren einer optischen Kennzeichnung, gekennzeichnet durch

a) eine optisch lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodier ter Daten mit einer Anzahl von Informationen tragenden, nicht zusammenhängend angeordneten Polygonen, wobei die geo metrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vor gegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und die Polygone jeweils eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben;
b) eine Einrichtung zur Beleuchtung eines bestimmten Berei ches;
c) eine Einrichtung zur optischen Abbildung des beleuchteten Bereiches, der dafür vorgesehen ist, daß die Kennzeichnung hindurchläuft und dabei elektrische Analogsignale erzeugt, die den Intensitäten des von den Polygonen reflektierten Lichts entsprechen, das auf die Bildpunkte der Abbildungs einrichtung fällt;
d) eine Einrichtung zum Umwandeln der elektrischen Analogsi gnale in eine digitale Bitfolge, die den Intensitäten des durch die Bildpunkte der Abbildungseinrichtung aufgenommenen Lichts entspricht;
e) eine Einrichtung zum Speichern der digitalen Bitfolge für das nachfolgende Dekodieren der Kennzeichnung; und
f) eine Einrichtung zum Dekodieren der digitalen Bitfolge, wobei diese Dekodiereinrichtung ein elektrisches Ausgangssi gnal erzeugt, das die kodierte Information darstellt.

53. Vorrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch lesbare Kennzeichnung eine Anzahl von kon zentrischen Ringen aufweist, die abwechselnd optische Ei genschaften haben, die wenigstens zwei der optischen Eigen schaften der Polygone entsprechen.

54. Vorrichtung zum Erfassen und Dekodieren einer optischen Kennzeichnung, gekennzeichnet durch

a) eine optisch lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodier ter Daten mit einer Anzahl von Informationen tragenden, teilweise zusammenhängend angeordneten Polygonen, wobei die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und die Polygone jeweils eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben;
b) eine Einrichtung zur Beleuchtung eines bestimmten Berei ches;
c) eine Einrichtung zur optischen Abbildung des beleuchteten Bereiches, der dafür vorgesehen ist, daß die Kennzeichnung hindurchläuft und dabei elektrische Analogsignale erzeugt, die den Intensitäten des von den Polygonen reflektierten Lichts entsprechen, das auf die Bildpunkte der Abbildungs einrichtung fällt;
d) eine Einrichtung zum Umwandeln der elektrischen Analogsi gnale in eine digitale Bitfolge, die den Intensitäten des durch die Bildpunkte der Abbildungseinrichtung aufgenommenen Lichts entspricht;
e) eine Einrichtung zum Speichern der digitalen Bitfolge für das nachfolgende Dekodieren der Kennzeichnung; und
f) eine Einrichtung zum Dekodieren der digitalen Bitfolge, wobei diese Dekodiereinrichtung ein elektrisches Ausgangssi gnal erzeugt, das die kodierte Information darstellt.

55. Vorrichtung nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch lesbare Kennzeichnung eine Anzahl von kon zentrischen Ringen aufweist, die abwechselnd optische Ei genschaften haben, die wenigstens zwei der optischen Eigen schaften der Polygone entsprechen.

56. Vorrichtung zum Dekodieren einer Folge von digitalen Si gnalen, die eine elektrooptisch erfaßte Kennzeichnung dar stellen, die einer Anzahl von nicht zusammenhängend angeord neten Polygonen entspricht, die gemäß einem gegebenen Ko diervorgang kodiert worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone eine Anzahl von Zwischenräumen zwischen den Po lygonen festlegen, und daß die Polygone so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und wobei die Polygone und die Zwischenräume jeweils eine von minde stens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben, und durch

a) eine Einrichtung zum Ausführen einer zweidimensionalen Takt-Wiedergewinnung an der erfaßten Abbildung der Kenn zeichnung, um ein Taktsignal wiederzugewinnen;
b) eine Einrichtung zum Verwenden des wiedergewonnenen Takt signals zum Lokalisieren der geometrischen Mittelpunkte der Polygone, um die optischen Eigenschaften der Polygone zu identifizieren; und
c) eine Einrichtung zum Dekodieren der Polygone durch Umkeh rung des Kodiervorganges.

57. Vorrichtung zum Dekodieren einer Folge von digitalen Si gnalen, die eine elektrooptisch erfaßte Kennzeichnung dar stellen, die einer Anzahl von nicht zusammenhängend angeord neten Polygonen entspricht, die gemäß einem gegebenen Ko diervorgang kodiert worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone eine Anzahl von Zwischenräumen zwischen den Po lygonen festlegen, und daß die Polygone so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und wobei die Polygone und die Zwischenräume jeweils eine von minde stens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben, und durch

a) eine Einrichtung zum Ausführen einer nichtlinearen Zuord nungsoperation an den digitalen Signalen, um Übergänge zwi schen benachbarten Polygonen mit 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;
d) eine Einrichtung zum Ausführen einer inversen Fourier- Transformation an den gefilterten, transformierten, nicht linear abgebildeten digitalen Signalen, um das wiedergewon nene Taktsignal zu erhalten;
e) eine Einrichtung zum Verwenden des wiedergewonnenen Takt signals zum Lokalisieren der geometrischen Mittelpunkte der Polygone und um die optischen Eigenschaften der Polygone zu identifizieren; und
f) eine Einrichtung zum Dekodieren der Polygone durch Umkeh rung des Kodiervorganges.

58. Vorrichtung nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnungseinrichtung die zweidimensionale Karte der Übergänge zwischen benachbarten Polygonen mit 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.

59. Vorrichtung nach Anspruch 57, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Normalisierung der erfaßten Abbildung der Kennzeichnung auf vorbestimmte Werte für jede der vorgege benen optischen Eigenschaften der Abbildung vor Ausführung der nichtlinearen Zuordnungsoperation.

60. Vorrichtung nach Anspruch 57, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Rückskalierung der Abbildung vor Ausführung der nichtlinearen Zuordnungsoperation, um eine Abbildung mit gleichen horizontalen und vertikalen Vergrößerungen zu er halten.

61. Vorrichtung nach Anspruch 58, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die im Mittelpunkt eines jeden Polygons, das von der Einrichtung (e) lokalisiert wird, eine Schwellen wertbildung für die erfaßte Abbildung ausführt, um die jeweilige optische Eigenschaft der Polygone zu bestimmen.

62. Vorrichtung nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Schwellenwertbildung eine Einrich tung für das Erzeugen von Histogrammen aufweist, die die jeweiligen optischen Eigenschaften der Polygone darstellen.

63. Vorrichtung nach Anspruch 56, 57 oder 62, dadurch ge kennzeichnet, daß die Sucheinrichtung enthält

i) eine Initialisierungseinrichtung zum Durchsuchen des zweidimensionalen wiedergewonnenen Taktsignals innerhalb eines vorgegebenen Bereiches, um die Position mit der größten Intensität festzustellen; und
ii) eine Suchfortführungseinrichtung, die das zweidimensio nale wiedergewonnene Taktsignal über den gesamten Signalbe reich 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.

64. Vorrichtung nach Anspruch 63, 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 Fequenz vorgesehen ist.

65. Vorrichtung zum Dekodieren einer Folge von digitalen Si gnalen, die eine elektrooptisch erfaßte Kennzeichnung dar stellen, die einer Anzahl von teilweise zusammenhängend angeordneten Polygonen entspricht, die gemäß einem gegebenen Kodiervorgang kodiert worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone eine Anzahl von Zwischenräumen zwischen den Polygonen festlegen, und daß die Polygone so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Poly gone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und wobei die Polygone und die Zwischenräume jeweils eine von mindestens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben, und durch

66. Vorrichtung zum Dekodieren einer Folge von digitalen Si gnalen, die eine elektrooptisch erfaßte Kennzeichnung dar stellen, die einer Anzahl von teilweise zusammenhängend angeordneten Polygonen entspricht, die gemäß einem gegebenen Kodiervorgang kodiert worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone eine Anzahl von Zwischenräumen zwischen den Polygonen festlegen, und daß die Polygone so angeordnet sind, daß die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Poly gone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und wobei die Polygone und die Zwischenräume jeweils eine von mindestens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben, und durch

67. Vorrichtung nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnungseinrichtung die zweidimensionale Karte der Übergänge zwischen benachbarten Polygonen mit 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.

68. Vorrichtung nach Anspruch 66, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Normalisierung der erfaßten Abbildung der Kennzeichnung auf vorbestimmte Werte für jede der vorgege benen optischen Eigenschaften der Abbildung vor Ausführung der nichtlinearen Zuordnungsoperation.

69. Vorrichtung nach Anspruch 66, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Rückskalierung der Abbildung vor Ausführung der nichtlinearen Zuordnungsoperation, um eine Abbildung mit gleichen horizontalen und vertikalen Vergrößerungen zu er halten.

70. Vorrichtung nach Anspruch 67, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die im Mittelpunkt eines jeden Polygons, das von der Einrichtung (e) lokalisiert wird, eine Schwellen wertbildung für die erfaßte Abbildung ausführt, um die jeweilige optische Eigenschaft der Polygone zu bestimmen.

71. Vorrichtung nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Schwellenwertbildung eine Einrich tung für das Erzeugen von Histogrammen aufweist, die die jeweiligen optischen Eigenschaften der Polygone darstellen.

72. Vorrichtung nach Anspruch 65, 66 oder 71, dadurch ge kennzeichnet, daß die Sucheinrichtung enthält

73. Vorrichtung nach Anspruch 72, 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 Fequenz vorgesehen ist.

74. Verfahren zum Kodieren einer optisch lesbaren Kennzeich nung mit einer Anzahl von teilweise zusammenhängenden Poly gonen, wobei sich zwischen den Polygonen eine Anzahl von Zwischenräumen befindet, die geometrischen Mittelpunkte be nachbarter Polygone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und die Polygone und Zwischenräume jeweils eine von zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

a) des Zuordnens einer der wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften zu jedem Polygon, um eine Anzahl von teilweise zusammenhängenden Polygonen mit verschiedenen optischen Eigenschaften zu erzeugen;
b) des Einkodierens der Informationen durch Ordnen der Poly gone in einer bestimmten Abfolge; und
c) des Druckens eines jeden Polygons mit der zugeordneten optischen Eigenschaft.

75. Verfahren nach Anspruch 74, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

d) des Zuordnens einer Anzahl von Punkten einer Punktmatrix zur Festlegung der optischen Eigenschaften eines jeden Poly gons; und
e) des Druckens der Anzahl von Punkten.

76. Verfahren zum Kodieren einer optisch lesbaren Kennzeich nung mit einer Anzahl von zusammenhängenden Polygonen, wobei sich zwischen den Polygonen eine Anzahl von Zwischenräumen befindet, die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Poly gone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und die Polygone und Zwischenräume jeweils eine von zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

a) des Zuordnens einer der wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften zu jedem Polygon, um eine Anzahl von zusammenhängenden Polygonen mit verschiedenen optischen Eigenschaften zu erzeugen;
b) des Einkodierens der Informationen durch Ordnen der Poly gone in einer bestimmten Abfolge; und
c) des Druckens eines jeden Polygons mit der zugeordneten optischen Eigenschaft.

77. Verfahren nach Anspruch 76, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

78. Verfahren zum Kodieren einer optisch lesbaren Kennzeich nung mit einer Anzahl von nicht zusammenhängenden Polygonen, wobei sich zwischen den Polygonen eine Anzahl von Zwischen räumen befindet, die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen und die Polygone und Zwischenräume jeweils eine von zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben, gekenn zeichnet durch die Verfahrensschritte

a) des Zuordnens einer der wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften zu jedem Polygon, um eine Anzahl von nicht zusammenhängenden Polygonen mit verschiedenen opti schen Eigenschaften zu erzeugen;
b) des Einkodierens der Informationen durch Ordnen der Poly gone in einer bestimmten Abfolge; und
c) des Druckens eines jeden Polygons mit der zugeordneten optischen Eigenschaft.

79. Verfahren nach Anspruch 78, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

80. Verfahren nach Anspruch 74, 76 oder 78, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schritt (b) einen Schritt der Anordnung von Gruppen aus zwei oder mehr Polygonen in vorgegebenen geographischen Bereichen auf der Kennzeichnung beinhaltet.

81. Verfahren nach Anspruch 80, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des Aufteilens der zu kodierenden Infor mationen in wenigstens zwei Kategorien höherer und niedrige rer Priorität und des Einkodierens der Informationen höherer und niedrigerer Priorität in getrennte, vorbestimmte geo graphische Bereiche.

82. Verfahren nach Anspruch 81, dadurch gekennzeichnet, daß für die Informationen höherer und niedrigerer Priorität je weils getrennte Fehlerfeststellungsinformationen vorgesehen sind.

83. Verfahren nach Anspruch 74, 76 oder 78, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des Einkodierens von Fehler feststellungsinformationen in eine Anzahl von ausgewählten Polygonen und des Zwischenschaltens der mit den Fehlerfest stellungsinformationen kodierten Polygone zwischen die anderen Polygone.

84. Verfahren nach Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet, daß die einkodierten Fehlerfeststellungsinformationen dazu ver wendet werden können, Fehler in den Informationen, die von der Kennzeichnung wiedergewonnen werden, zu korrigieren.

85. Verfahren nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, daß die einkodierten Fehlerfeststellungsinformationen dazu ver wendet werden können, Fehler in den Informationen, die von der Kennzeichnung wiedergewonnen werden, zu korrigieren.

86. Verfahren nach Anspruch 74, 76 oder 78, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kodiervorgang so aufgebaut ist, daß die Anzahl nebeneinanderliegender Sechsecke mit verschiedenen optischen Eigenschaften optimal ist.

87. Verfahren zum Speichern und Wiedergewinnen von Daten, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

a) des Bedruckens einer Kennzeichnung mit einer Anzahl von teilweise zusammenhängenden Polygonen, die entsprechend einem bestimmten Kodiervorgang kodiert sind, wobei zwischen den Polygonen eine Anzahl von Zwischenräumen vorhanden ist und die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen, und wo bei die Polygone und Zwischenräume jeweils eine von wenig stens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben;,
b) des Beleuchtens der Kennzeichnung;
c) des optischen Erfassens des von den Polygonen reflektier ten Lichts mit einem elektrooptischen Sensor;
d) des Erzeugens elektrischer Analogsignale, die den Inten sitäten des reflektierten Lichts entsprechen, wie es durch die einzelnen Bildpunkte des Sensors erfaßt wird;
e) des Umwandelns des elektrischen Analogsignales in eine Folge von digitalen Signalen;
f) des Speicherns der digitalen Signale in einem Speicher, der mit einem Rechner verbunden ist, um eine Wiedergabe der digitalen Signale zu bilden;
g) des Dekodierens der Wiedergabe der digitalen Signale zur Wiedergewinnung der Charakteristiken der Intensitäten, Posi tionen und Orientierungen der jeweiligen optischen Eigen schaften der Polygone; und
h) des Erzeugens einer digitalen Bitfolge, die der Rechner ausgibt und die die dekodierten Informationen darstellt, die von den Polygonen dargestellt werden.

88. Verfahren nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung eine Anzahl von mittig angebrachten kon zentrischen Ringen aufweist, und daß die konzentrischen Ringe abwechselnd optische Eigenschaften haben, die wenig stens zwei der optischen Eigenschaften der Polygone ent sprechen.

89. Verfahren zum Speichern und Wiedergewinnen von Daten, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

a) des Bedruckens einer Kennzeichnung mit einer Anzahl von nicht zusammenhängenden Polygonen, die entsprechend einem bestimmten Kodiervorgang kodiert sind, wobei zwischen den Polygonen eine Anzahl von Zwischenräumen vorhanden ist und die geometrischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorgegebenen zweidimensionalen Gitter liegen, und wo bei die Polygone und Zwischenräume jeweils eine von wenig stens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften haben;
b) des Beleuchtens der Kennzeichnung;
c) des optischen Erfassens des von den Polygonen reflektier ten Lichts mit einem elektrooptischen Sensor;
d) des Erzeugens elektrischer Analogsignale, die den Inten sitäten des reflektierten Lichts entsprechen, wie es durch die einzelnen Bildpunkte des Sensors erfaßt wird;
e) des Umwandelns des elektrischen Analogsignales in eine Folge von digitalen Signalen;
f) des Speicherns der digitalen Signale in einem Speicher, der mit einem Rechner verbunden ist, um eine Wiedergabe der digitalen Signale zu bilden;
g) des Dekodierens der Wiedergabe der digitalen Signale zur Wiedergewinnung der Charakteristiken der Intensitäten, Posi tionen und Orientierungen der jeweiligen optischen Eigen schaften der Polygone; und
h) des Erzeugens einer digitalen Bitfolge, die der Rechner ausgibt und die die dekodierten Informationen darstellt, die von den Polygonen dargestellt werden.

90. Verfahren nach Anspruch 89, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung eine Anzahl von mittig angebrachten kon zentrischen Ringen aufweist, und daß die konzentrischen Ringe abwechselnd optische Eigenschaften haben, die wenig stens zwei der optischen Eigenschaften der Polygone ent sprechen.

91. Verfahren zum Speichern und Wiedergewinnen von Daten, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

a) des Bedruckens einer Kennzeichnung mit einer Anzahl von zusammenhängenden Polygonen, die entsprechend einem bestimm ten Kodiervorgang kodiert sind, wobei zwischen den Polygonen eine Anzahl von Zwischenräumen vorhanden ist und die geome trischen Mittelpunkte benachbarter Polygone auf einem vorge gebenen zweidimensionalen Gitter liegen, und wobei die Poly gone und Zwischenräume jeweils eine von wenigstens zwei ver schiedenen optischen Eigenschaften haben;
b) des Beleuchtens der Kennzeichnung;
c) des optischen Erfassens des von den Polygonen reflektier ten Lichts mit einem elektrooptischen Sensor;
d) des Erzeugens elektrischer Analogsignale, die den Inten sitäten des reflektierten Lichts entsprechen, wie es durch die einzelnen Bildpunkte des Sensors erfaßt wird;
e) des Umwandelns des elektrischen Analogsignales in eine Folge von digitalen Signalen;
f) des Speicherns der digitalen Signale in einem Speicher, der mit einem Rechner verbunden ist, um eine Wiedergabe der digitalen Signale zu bilden;
g) des Dekodierens der Wiedergabe der digitalen Signale zur Wiedergewinnung der Charakteristiken der Intensitäten, Posi tionen und Orientierungen der jeweiligen optischen Eigen schaften der Polygone; und
h) des Erzeugens einer digitalen Bitfolge, die der Rechner ausgibt und die die dekodierten Informationen darstellt, die von den Polygonen dargestellt werden.

92. Verfahren nach Anspruch 91, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung eine Anzahl von mittig angebrachten kon zentrischen Ringen aufweist, und daß die konzentrischen Ringe abwechselnd optische Eigenschaften haben, die wenig stens zwei der optischen Eigenschaften der Polygone ent sprechen.

93. Optisch lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodierter Informationen, gekennzeichnet durch eine die Informationen aufnehmende Anzahl von Sechsecken, die zusammenhängend in einem Bienenwabenmuster angeordnet sind, wobei jedes Sechs eck eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigen schaften hat.

94. Kennzeichnung nach Anspruch 93, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Eigenschaften die Farben Schwarz, Weiß und Grau sind.

95. Kennzeichnung nach Anspruch 93, dadurch gekennzeichnet, daß der wichtigere Teil der Informationen in den Sechsecken in der Nähe des Mittelpunktes der Kennzeichnung enthalten ist.

96. Kennzeichnung nach Anspruch 93, dadurch gekennzeichnet, daß die die Informationen tragenden Sechsecke wenigstens einen ersten und einen zweiten Informationsbereich bilden, und daß der erste Informationsbereich weiter vom Umfang der Kennzeichnung entfernt ist als der zweite Informationsbe reich.

97. Kennzeichnung nach Anspruch 93, dadurch gekennzeichnet, daß die Sechsecke Nachrichteninformationen und Fehlerfest stellungsinformationen enthalten, mit denen Fehler in den Nachrichteninformationen, die aus der Kennzeichnung wieder gewonnen werden, festgestellt werden können.

98. Kennzeichnung nach Anspruch 97, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerfeststellungsinformationen dazu verwendet werden können, Fehler in den von der Kennzeichnung wieder gewonnenen Nachrichteninformationen zu korrigieren.

99. Kennzeichnung nach Anspruch 93, gekennzeichnet durch eine Anzahl von konzentrischen Ringen, die einen Bereich der Kennzeichnung belegen, der von dem Bereich getrennt ist, den die Informationen tragenden Sechsecke belegen, wobei jeder konzentrische Ring eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften in abwechselnder Folge aufweist.

100. Kennzeichnung nach Anspruch 99, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Ringe in der der Mitte der Kennzeich nung angebracht sind.

101. Kennzeichnung nach Anspruch 100, dadurch gekennzeich net, daß die nebeneinanderliegenden, die Informationen tra genden Sechsecke in bis zu 50 Zeilen und bis zu 50 Spalten auf einer Fläche von bis zu 6,25 cm² angeordnet sind.

102. Kennzeichnung nach Anspruch 100, dadurch gekennzeich net, daß die Sechsecke in bis zu 33 Zeilen und bis zu 30 Spalten auf einer Fläche von bis zu 6,25 cm² angeordnet sind und daß die konzentrischen Ringe weniger als etwa 10% der Fläche der Kennzeichnung belegen.

103. Kennzeichnung nach Anspruch 99, dadurch gekennzeichnet, daß die die Informationen tragenden Sechsecke wenigstens einen ersten und einen zweiten Informationsbereich bilden, und daß der erste Informationsbereich weiter vom Umfang der Kennzeichnung entfernt ist als der zweite Informationsbe reich.

104. Kennzeichnung nach Anspruch 99, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Ringe weniger als etwa 25% der Flä che der Kennzeichnung belegen.

105. Kennzeichnung nach Anspruch 99, dadurch gekennzeichnet, daß der wichtigere Teil der Informationen in den Sechsecken in der Nähe des Mittelpunktes der Kennzeichnung enthalten ist.

106. Kennzeichnung nach Anspruch 99, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Eigenschaften die Farben Schwarz, Weiß und Grau sind.

107. Kennzeichnung nach Anspruch 106, dadurch gekennzeich net, daß die optischen Eigenschaften der konzentrischen Ringe zwei der optischen Eigenschaften sind, die die Sechs ecke haben.

108. Kennzeichnung nach Anspruch 107, dadurch gekennzeich net, daß die optischen Eigenschaften der konzentrischen Ringe abwechselnd Schwarz und Weiß sind.

109. Optisch lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodierter Informationen, gekennzeichnet durch eine die Informationen aufnehmende Anzahl nebeneinanderliegender Polygone, wobei die Polygone keine Quadrate oder Rechtecke sind und wobei jedes Polygon eine von wenigstens zwei verschiedenen opti schen Eigenschaften hat.

110. Kennzeichnung nach Anspruch 109, dadurch gekennzeich net, daß eine Anzahl von konzentrischen Ringen auf der Kenn zeichnung vorgesehen ist, wobei jeder der konzentrischen Ringe abwechselnd eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften hat.

111. Kennzeichnung nach Anspruch 110, dadurch gekennzeich net, daß die konzentrischen Ringe in der Mitte der Kenn zeichnung angebracht sind.

112. Verfahren zum Kodieren einer optisch lesbaren Kenn zeichnung mit einer Anzahl von Sechsecken, die nebenein anderliegend in einem Bienenwabenmuster angeordnet sind, wobei jedes Sechseck eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften hat, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

a) des Zuordnens einer der wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften zu jedem Sechseck, um eine Anzahl von nebeneinanderliegenden Sechsecken mit verschiedenen optischen Eigenschaften zu erzeugen;
b) des Einkodierens der Informationen durch Ordnen der Sechsecke in einer bestimmten Abfolge; und
c) des Druckens eines jeden Sechsecks mit der zugeordneten optischen Eigenschaft.

113. Verfahren nach Anspruch 112, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

d) des Zuordnens einer Anzahl von Punkten einer Punktmatrix zur Festlegung der optischen Eigenschaften eines jeden Sechsecks, und
e) des Druckens der Anzahl von Punkten.

114. Verfahren nach Anspruch 112, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) einen Schritt der Anordnung von Gruppen aus zwei oder mehr nebeneinanderliegenden Sechsecken in vorgegebenen geographischen Bereichen auf der Kennzeichnung beinhaltet.

115. Verfahren nach Anspruch 113, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) einen Schritt der Anordnung von Gruppen aus zwei oder mehr nebeneinanderliegenden Sechsecken in vorgegebenen geographischen Bereichen auf der Kennzeichnung beinhaltet.

116. Verfahren nach Anspruch 114 oder 115, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des Aufteilens der zu kodie renden Informationen in wenigstens zwei Kategorien höherer und niedrigerer Priorität und des Einkodierens der Infor mationen höherer und niedrigerer Priorität in getrennte, vorbestimmte geographische Bereiche.

117. Verfahren nach Anspruch 112, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des Einkodierens von Fehlerfeststellungs informationen in eine Anzahl von ausgewählten Sechsecken und des Zwischenschaltens der mit den Fehlerfeststellungsinfor mationen kodierten Sechsecke zwischen die anderen Sechsecke.

118. Verfahren nach Anspruch 116, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des Einkodierens von Fehlerfeststellungs informationen in eine Anzahl von ausgewählten Sechsecken und des Zwischenschaltens der mit den Fehlerfeststellungsinfor mationen kodierten Sechsecke zwischen die anderen Sechsecke.

119. Verfahren nach Anspruch 118, dadurch gekennzeichnet, daß für die Informationen höherer und niedrigerer Priorität jeweils getrennte Fehlerfeststellungsinformationen vorge sehen sind.

120. Verfahren nach Anspruch 117, dadurch gekennzeichnet, daß die einkodierten Fehlerfeststellungsinformationen dazu verwendet werden können, Fehler in den Informationen, die von der Kennzeichnung wiedergewonnen werden, zu korrigieren.

121. Verfahren nach Anspruch 119, dadurch gekennzeichnet, daß die einkodierten Fehlerfeststellungsinformationen dazu verwendet werden können, Fehler in den Informationen, die von der Kennzeichnung wiedergewonnen werden, zu korrigieren.

122. Verfahren nach Anspruch 112 oder 113, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kodiervorgang so aufgebaut ist, daß die Anzahl nebeneinanderliegender Sechsecke mit verschie denen optischen Eigenschaften optimal ist.

123. Verfahren zum Speichern und Wiedergewinnen von Daten, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

a) des Druckens einer Anzahl von informationskodierten Sechsecken auf eine Kennzeichnung, wobei die Sechsecke nebeneinanderliegend in einem Bienenwabenmuster angeordnet sind und wobei jedes Sechseck eine von wenigstens zwei ver schiedenen optischen Eigenschaften hat;
b) des Beleuchtens der Kennzeichnung;
c) des optischen Erfassens des von den Sechsecken reflek tierten Lichts mit einem elektrooptischen Sensor;
d) des Erzeugens elektrischer Analogsignale, die den Inten sitäten des reflektierten Lichts entsprechen, wie es durch die einzelnen Bildpunkte des Sensors erfaßt wird;
e) des Umwandelns des elektrischen Analogsignales in eine Folge von digitalen Signalen;
f) des Speicherns der digitalen Signale in einem Speicher, der mit einem Rechner verbunden ist, um eine Wiedergabe der digitalen Signale in dem Speicher zu bilden;
g) des Dekodierens der Wiedergabe der digitalen Signale zur Wiedergewinnung der Charakteristiken der Intensitäten, Po sitionen und Orientierungen der jeweiligen optischen Eigen schaften der Sechsecke; und
h) des Erzeugens einer digitalen Bitfolge, die der Rechner ausgibt und die die dekodierten Informationen darstellt, die von den Sechsecken dargestellt werden.

124. Verfahren nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Eigenschaften die Farben Schwarz und Weiß sind.

125. Verfahren nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Eigenschaften die Farben Schwarz, Weiß und Grau sind.

126. Verfahren nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherten digitalen Signale auf bestimmte Si gnalpegel, die den optischen Eigenschaften entsprechen, normalisiert werden.

127. Verfahren nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, daß die Sechsecke gemäß dem Verfahren nach Anspruch 112 kodiert werden.

128. Verfahren nach Anspruch 123, dadurch gekennzeichnet, daß die Sechsecke gemäß dem Verfahren nach Anspruch 114 kodiert werden.

129. Verfahren zum Speichern und Wiedergewinnen von Daten, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

a) des Druckens einer Anzahl von informationskodierten Sechsecken auf eine Kennzeichnung, wobei die Sechsecke nebeneinanderliegend in einem Bienenwabenmuster angeordnet sind und wobei jedes Sechseck eine von wenigstens zwei ver schiedenen optischen Eigenschaften hat, und einer Anzahl von mittig angebrachten konzentrischen Ringen, die abwechselnd optische Eigenschaften haben, die wenigstens zwei der optischen Eigenschaften der Sechsecke entsprechen;
b) des Beleuchtens der Kennzeichnung;
c) des optischen Erfassens des von den Sechsecken und den konzentrischen Ringen reflektierten Lichts mit einem elektrooptischen Sensor;
d) des Erzeugens elektrischer Analogsignale, die den Inten sitäten des reflektierten Lichts entsprechen, wie es durch die einzelnen Bildpunkte des Sensors erfaßt wird;
e) des Filterns der elektrischen Analogsignale mittels eines analogen Bandpaßfilters, um das Vorhandensein der konzentri schen Ringe festzustellen, wodurch auch das Vorhandensein der Sechsecke im Blickfeld des Sensors festgestellt wird;
f) des Umwandelns des elektrischen Analogsignales in eine Folge von digitalen Signalen;
g) des Speicherns der digitalen Signale in einem Speicher, um eine Wiedergabe der digitalen Signale in dem Speicher zu bilden;
h) des Dekodierens der Wiedergabe der digitalen Signale zur Wiedergewinnung der Charakteristiken der Intensitäten, Po sitionen und Orientierungen der jeweiligen optischen Eigen schaften der Sechsecke; und
i) des Erzeugens einer digitalen Bitfolge, die der Rechner ausgibt und die die dekodierten Informationen darstellt, die von den Sechsecken dargestellt werden.

130. Verfahren nach Anspruch 129, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Eigenschaften der Sechsecke und der kon zentrischen Ringe die Farben Schwarz und Weiß sind.

131. Verfahren nach Anspruch 129, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Eigenschaften der Sechsecke die Farben Schwarz, Weiß und Grau sind, und daß die optischen Eigen schaften der konzentrischen Ringe die gleichen wie zwei der optischen Eigenschaften der Sechsecke sind.

132. Verfahren nach Anspruch 129, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherten digitalen Signale auf bestimmte Si gnalpegel, die den optischen Eigenschaften entsprechen, normalisiert werden.

133. Verfahren nach Anspruch 129, dadurch gekennzeichnet, daß die Sechsecke gemäß dem Verfahren nach Anspruch 112 kodiert werden.

134. Verfahren nach Anspruch 129, dadurch gekennzeichnet, daß die Sechsecke gemäß dem Verfahren nach Anspruch 114 kodiert werden.

135. Verfahren zum Speichern und Wiedergewinnen von Daten, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

a) des Druckens einer Anzahl von informationskodierten Sechsecken auf ein Substrat, wobei die Sechsecke nebenein anderliegend in einem Bienenwabenmuster angeordnet sind und wobei jedes Sechseck eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften hat, und einer Anzahl von mittig angebrachten konzentrischen Ringen, die abwechselnd optische Eigenschaften haben, die wenigstens zwei der optischen Eigenschaften der Sechsecke entsprechen;
b) des Beleuchtens der Kennzeichnung;
c) des optischen Erfassens des von den Sechsecken und den konzentrischen Ringen reflektierten Lichts mit einem elektrooptischen Sensor;
d) des Übertragens elektrischer digitaler Signale, die den Intensitäten des reflektierten Lichts entsprechen, wie es durch die einzelnen Bildpunkte des Sensors erfaßt wird;
e) des Filterns der elektrischen digitalen Signale mittels eines digitalen Bandpaßfilters, um das Vorhandensein der konzentrischen Ringe festzustellen, wodurch auch das Vor handensein der Sechsecke im Blickfeld des Sensors festge stellt wird;
f) des Speicherns der digitalen Signale in einem Speicher, der mit einem Rechner verbunden ist, um eine Wiedergabe der digitalen Signale in dem Speicher zu bilden;
g) des Dekodierens der Wiedergabe der digitalen Signale zur Wiedergewinnung der Charakteristiken der Intensitäten, Po sitionen und Orientierungen der jeweiligen optischen Eigen schaften der Sechsecke; und
h) des Erzeugens einer digitalen Bitfolge, die der Rechner ausgibt und die die dekodierten Informationen darstellt, die von den Sechsecken dargestellt werden.

136. Verfahren nach Anspruch 135, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Bandpaßfilter ein zweidimensionaler digi taler Bandpaßfilter ist.

137. Verfahren zum Dekodieren einer Folge von digitalen Si gnalen, die eine elektrooptisch erfaßte Abbildung darstel len, die einer Anzahl von nebeneinanderliegenden Polygonen entspricht, die nach einem bestimmten Muster kodiert sind, wobei jedes Polygon eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften hat, gekennzeichnet durch die Ver fahrensschritte

a) des Ausführens einer zweidimensionalen Takt-Wiederge winnung an der Abbildung, um die Koordinaten und Intensi täten der optischen Eigenschaften zu bestimmen;
b) des Durchsuchens der Intensitäten der optischen Eigen schaften von Schritt (a) zur Identifizierung der optischen Eigenschaften der nebeneinanderliegenden Polygone; und
c) des Dekodierens der Polygone durch eine Umkehrung des Kodiervorganges für die Polygone.

138. Verfahren nach Anspruch 137, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinanderliegenden Polygone Sechsecke sind, die in einem Bienenwabenmuster angeordnet sind.

139. Verfahren nach Anspruch 137, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt (b) beinhaltet

i) einen Initialisierungsschritt, der die über den zweidi mensionalen Takt wiedergewonnenen Koordinaten und Intensi täten der im Schritt (a) bestimmten optischen Eigenschaften innnerhalb eines bestimmten Bereiches der Anzahl von Poly gonen durchsucht, um die Position mit der größten Intensität zu identifizieren; und
ii) einen Schritt mit einer Suchfortführungsschleife, bei dem die über den zweidimensionalen Takt wiedergewonnen 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.

140. Verfahren nach Anspruch 138, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt (b) beinhaltet

i) einen Initialisierungsschritt, der die über den zweidi mensionalen Takt wiedergewonnenen Koordinaten und Intensi täten der im Schritt (a) bestimmten optischen Eigenschaften innnerhalb eines bestimmten Bereiches der Abbildung durch sucht, um die Position mit der größten Intensität zu iden tifizieren; und
ii) einen Schritt mit einer Suchfortführungsschleife, bei dem die über den zweidimensionalen Takt wiedergewonnen 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 Sechsecks entspricht.

141. Verfahren nach Anspruch 137, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (a) die Verfahrensschritte

i) des Ausführens einer nichtlinearen Zuordnungsoperation an den digitalen Signalen zur Identifizierung von Übergängen zwischen benachbarten Polygonen mit verschiedenen optischen Eigenschaften;
ii) des Ausführens einer Fourier-Transformation an den nichtlinear zugeordneten digitalen Signalen, um zweidimen sionale, nichtlineare Koordinaten zu erhalten, die den Richtungen, Abständen und Intensitäten der Übergänge zwi schen den optischen Eigenschaften der Polygone entsprechen;
iii) des Filterns der zweidimensionalen nichtlinearen Koor dinaten zur Eliminierung falscher Richtungen und Abstände der Übergänge zwischen den optischen Eigenschaften der Polygone; und
iv) des Ausführens einer inversen Fourier-Transformation an den gefilterten zweidimensionalen nichtlinearen Koordinaten zur Wiederherstellung der digitalen Signale, die einer wie dergegebenen Abbildung der Polygone entsprechen, die durch den elektrooptischen Sensor erfaßt wurde; beinhaltet.

142. Verfahren nach Anspruch 141, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone Sechsecke sind, die nebeneinanderliegend in einem Bienenwabenmuster angeordnet sind.

143. Verfahren nach Anspruch 141, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (i) das Erzeugen einer zweidimensionalen Karte der Übergänge zwischen benachbarten Polygonen mit verschiedenen optischen Eigenschaften durch Berechnen der Standardabweichungen der optischen Eigenschaften der durch jeden Bildpunkt und den jeden Bildpunkt umgebenden Bild punkten des elektrooptischen Sensors aufgezeichneten Abbil dung beinhaltet, wobei größere Standardabweichungen Über gangsbereichen an den Schnittstellen der Polygone ent sprechen.

144. Verfahren nach Anspruch 139, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt der Schwellenwertbildung für die transfor mierten digitalen Signale, die dem Mittelpunkt eines jeden Polygons entsprechen, das im Schritt (ii) lokalisiert wurde, um die jeweiligen optischen Eigenschaften der Polygone zu bestimmen.

145. Verfahren nach Anspruch 144, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bestimmens der Schwellenwerte der trans formierten digitalen Signale durch Erzeugen von Histogrammen ausgeführt wird, die die jeweiligen optischen Eigenschaften der Polygone darstellen.

146. Verfahren nach Anspruch 137, dadurch gekennzeichnet, daß vor Ausführen des Schrittes (a) die erfaßte Abbildung für jede der optischen Eigenschaften der Abbildung auf be stimmte Werte normalisiert wird.

147. Verfahren nach Anspruch 137, dadurch gekennzeichnet, daß vor Ausführen des Schrittes (a) die Abbildung rückska liert wird, um eine Abbildung mit gleichen horizontalen und vertikalen Vergrößerungen zu erhalten.

148. Verfahren nach Anspruch 142, 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.

149. Verfahren nach Anspruch 141, gekennzeichnet durch einen Schritt des Fensters 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.

150. Verfahren nach Anspruch 141, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem elektrooptischen Sensor erfaßte Abbildung ein Erfassungsziel beinhaltet, das eine Anzahl von konzen trischen Ringen mit verschiedenen, abwechselnden optischen Eigenschaften aufweist, und daß der erste Schritt des Ver fahrens die Lokalisation des Erfassungszieles durch Filtern der digitalen Signale und eine Korrelation der digitalen Signale mit einem Signal vorgegebener Frequenz ist.

151. Vorrichtung zum Erfassen und Dekodieren einer optischen Kennzeichnung, gekennzeichnet durch

a) eine optisch lesbare Kennzeichnung zum Speichern kodier ter Daten mit einer Anzahl von Informationen tragenden Sechsecken, die nebeneinanderliegend in einem Bienenwaben muster angeordnet sind, wobei jedes Sechseck eine von wenig stens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften hat;
b) eine Einrichtung zur Beleuchtung eines bestimmten Berei ches;
c) eine Einrichtung zur optischen Abbildung des beleuchteten Bereiches, der dafür vorgesehen ist, daß die Kennzeichnung hindurchläuft und dabei elektrische Analogsignale erzeugt, die den Intensitäten des von den Sechsecken reflektierten Lichts entsprechen, das auf die Bildpunkte der Abbildungs einrichtung fällt;
d) eine Einrichtung zum Umwandeln der elektrischen Analog signale in eine digitale Bitfolge, die den Intensitäten des durch die Bildpunkte der Abbildungseinrichtung aufgenommenen Lichts entspricht;
e) eine Einrichtung zum Speichern der digitalen Bitfolge für das nachfolgende Dekodieren der Kennzeichnung; und
f) eine Einrichtung zum Dekodieren der digitalen Bitfolge, wobei diese Dekodiereinrichtung ein elektrisches Ausgangs signal erzeugt, das die kodierte Information darstellt.

152. Vorrichtung nach Anspruch 151, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch lesbare Kennzeichnung eine Anzahl von kon zentrischen Ringen aufweist, die abwechselnd optische Eigen schaften haben, die wenigstens zwei der optischen Eigen schaften der Sechsecke entsprechen.

153. Vorrichtung nach Anspruch 152, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Ringe in der Mitte der Kennzeichnung angebracht sind.

154. Vorrichtung nach Anspruch 153, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sechseck Schwarz, Weiß oder Grau und die konzen trischen Ringe abwechselnd Schwarz und Weiß sind.

155. Vorrichtung nach Anspruch 152, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Filtern der elektrischen Analogsignale, um das Vorhandensein der konzentrischen Ringe festzustellen, wodurch auch das Vorhandensein der Kennzeichnung in dem be leuchteten Bereich festgestellt wird.

156. Vorrichtung nach Anspruch 151 oder 152, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zur optischen Abbildung ein CCD-Element enthält.

157. Vorrichtung zum Erfassen und Dekodieren einer optisch lesbaren Kennzeichnung zum Speichern kodierter Daten mit einer Anzahl von Informationen tragenden Sechsecken, die nebeneinanderliegend in einem Bienenwabenmuster angeordnet sind, wobei jedes Sechseck eine von wenigstens zwei ver schiedenen optischen Eigenschaften hat, gekennzeichnet durch

a) eine Einrichtung zur Beleuchtung eines bestimmten Berei ches,;
b) eine Einrichtung zur optischen Abbildung des beleuchteten Bereiches, der dafür vorgesehen ist, daß die Kennzeichnung hindurchläuft und dabei elektrische Analogsignale erzeugt, die den Intensitäten des von den Sechsecken reflektierten Lichts entsprechen, das auf die Bildpunkte der Abbildungs einrichtung fällt;
c) eine Einrichtung zum Umwandeln der elektrischen Analog signale in eine digitale Bitfolge, die den Intensitäten des durch die Bildpunkte der Abbildungseinrichtung aufgenommenen Lichts entspricht;
d) eine Einrichtung zum Speichern der digitalen Bitfolge für das nachfolgende Dekodieren der Kennzeichnung; und
e) eine Einrichtung zum Dekodieren der digitalen Bitfolge, wobei diese Dekodiereinrichtung ein elektrisches Ausgangs signal erzeugt, das die kodierte Information darstellt.

158. Vorrichtung zum Erfassen und Dekodieren einer optisch lesbaren Kennzeichnung zum Speichern kodierter Daten mit einer Anzahl von Informationen tragenden Sechsecken und einer Anzahl von mittig angebrachten konzentrischen Ringen, wobei die Sechsecke nebeneinanderliegend in einem Bienenwa benmuster angeordnet sind und jedes Sechseck eine von wenig stens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften hat und wobei die konzentrischen Ringe abwechselnd optische Eigen schaften haben, die wenigstens zwei der optischen Eigen schaften der Sechsecke entsprechen, gekennzeichnet durch

a) eine Einrichtung zur Beleuchtung eines bestimmten Berei ches;
b) eine Einrichtung zur optischen Abbildung des beleuchteten Bereiches, der dafür vorgesehen ist, daß die Kennzeichnung hindurchläuft und dabei elektrische Analogsignale erzeugt, die den Intensitäten des von den Sechsecken reflektierten Lichts entsprechen, das auf die Bildpunkte der Abbildungs einrichtung fällt;
c) eine Einrichtung zum Umwandeln der elektrischen Analog signale in eine digitale Bitfolge, die den Intensitäten des durch die Bildpunkte der Abbildungseinrichtung aufgenommenen Lichts entspricht;
d) eine Einrichtung zum Speichern der digitalen Bitfolge für das nachfolgende Dekodieren der Kennzeichnung; und
e) eine Einrichtung zum Dekodieren der digitalen Bitfolge, wobei diese Dekodiereinrichtung ein elektrisches Ausgangs signal erzeugt, das die kodierte Information darstellt.

159. Vorrichtung nach Anspruch 158, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Filtern der elektrischen Analogsignale, um das Vorhandensein der konzentrischen Ringe festzustellen, wodurch auch das Vorhandensein der Kennzeichnung in dem be leuchteten Bereich festgestellt wird.

160. Vorrichtung zum Dekodieren einer Folge von digitalen Signalen, die eine elektrooptisch erfaßte Abbildung darstel len, die einer Anzahl von nebeneinanderliegenden Polygonen entspricht, die nach einem bestimmten Muster kodiert sind, wobei jedes Polygon eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften hat, gekennzeichnet durch

a) eine Einrichtung zum Ausführen einer zweidimensionalen Takt-Wiedergewinnung an der Abbildung, um die Koordinaten und Intensitäten der optischen Eigenschaften zu bestimmen;
b) eine Einrichtung zum Durchsuchen der Intensitäten der optischen Eigenschaften von Schritt (a) zur Identifizierung der optischen Eigenschaften der nebeneinanderliegenden Polygone; und
c) eine Einrichtung zum Dekodieren der Polygone durch eine Umkehrung des Kodiervorganges für die Polygone.

161. Vorrichtung zum Dekodieren einer Folge von digitalen Signalen, die eine elektrooptisch erfaßte Abbildung darstel len, die einer Anzahl von nebeneinanderliegenden Polygonen entspricht, die nach einem bestimmten Muster kodiert sind, wobei jedes Polygon eine von wenigstens zwei verschiedenen optischen Eigenschaften hat, gekennzeichnet durch

a) eine Einrichtung zum Ausführen einer nichtlinearen Zuord nungsoperation an den digitalen Signalen zur Identifizierung von Übergängen zwischen benachbarten Polygonen mit verschie denen optischen Eigenschaften;
b) eine Einrichtung zum Ausführen einer Fourier-Transforma tion an den nichtlinear zugeordneten digitalen Signalen, um zweidimensionale, nichtlineare Koordinaten zu erhalten, die den Richtungen, Abständen und Intensitäten der Übergänge zwischen den optischen Eigenschaften der Polygone entspre chen;
c) eine Einrichtung zum Filtern der zweidimensionalen nicht linearen Koordinaten zur Eliminierung falscher Richtungen und Abstände der Übergänge zwischen den optischen Eigen schaften der Polygone;
d) eine Einrichtung zum Ausführen einer inversen Fourier- Transformation an den gefilterten zweidimensionalen nicht linearen Koordinaten zur Wiederherstellung der digitalen Signale, die einer wiedergegebenen Abbildung der Polygone entsprechen, die durch den elektrooptischen Sensor erfaßt wurde;
e) eine Einrichtung zum Durchsuchen der transformierten digitalen Signale zur Bestimmung der optischen Eigenschaften der Mittelpunkte aller Polygone und deren Lage innerhalb der Anzahl der Polygone; und
f) eine Einrichtung zum Dekodieren der Polygone durch eine Umkehrung des Kodiervorganges für die Polygone.

162. Vorrichtung nach Anspruch 161, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (e) beinhaltet

i) eine Initialisierungseinrichtung zum Durchsuchen der transformierten digitalen Signale innerhalb eines bestimmten Bereiches der Abbildung, um die Position mit der größten In tensität zu identifizieren; und
ii) eine Suchfortführungsschleifeneinrichtung zum Durchsu chen der transformierten digitalen Signale der ganzen Abbil dung, wobei von der Position mit der größten Intensität nach Schritt (i) ausgegangen wird und jede angrenzende Position nach der nächstgrößeren Intensität durchsucht wird, wobei jede identifizierte Position dem Mittelpunkt eines Polygons entspricht.

163. Vorrichtung nach Anspruch 161 oder 162, dadurch gekenn zeichnet, daß die Polygone Sechsecke sind, die nebeneinan derliegend in einem Bienenwabenmuster angeordnet sind.

164. Vorrichtung nach Anspruch 161, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare Zuordnungseinrichtung eine Einrichtung zum Erzeugen einer zweidimensionalen Karte der Übergänge zwischen benachbarten Polygonen mit verschiedenen optischen Eigenschaften durch Berechnen der Standardabweichungen der optischen Eigenschaften der durch jeden Bildpunkt und den jeden Bildpunkt umgebenden Bildpunkten des elektrooptischen Sensors aufgezeichneten Abbildung beinhaltet, wobei größere Standardabweichungen Übergangsbereichen an den Schnittstel len der Polygone entsprechen.

165. Vorrichtung nach Anspruch 161, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Schwellenwertbildung für die transfor mierten digitalen Signale, die dem Mittelpunkt eines jeden Polygons entsprechen, das in der Einrichtung (e) lokalisiert wurde, um die jeweiligen optischen Eigenschaften der Polygo ne zu bestimmen.

166. Vorrichtung nach Anspruch 165, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenwerteinrichtung eine Einrichtung zum Erzeu gen von Histogrammen aufweist, die die jeweiligen optischen Eigenschaften der Polygone darstellen.

167. Vorrichtung nach Anspruch 165, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Normalisieren der erfaßten Abbildung auf bestimmte optimale Werte für die jeweilige optische Eigenschaft der Abbildung vor Ausführen der nichtlinearen Zuordnung.

168. Vorrichtung nach Anspruch 165, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Rückskalieren der Abbildung vor Aus führen der nichtlinearen Zuordnung, um eine Abbildung mit gleichen horizontalen und vertikalen Vergrößerungen zu erhalten.

169. Vorrichtung nach Anspruch 163, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Bestimmen 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.

170. Vorrichtung nach Anspruch 161, 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.

171. Vorrichtung nach Anspruch 161, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem elektrooptischen Sensor erfaßte Abbildung ein Erfassungsziel beinhaltet, das eine Anzahl von konzen trischen Ringen mit verschiedenen, abwechselnden optischen Eigenschaften aufweist, und daß der erste Schritt des Ver fahrens die Lokalisation des Erfassungszieles durch Filtern der digitalen Signale und eine Korrelation der digitalen Signale mit einem Signal vorgegebener Frequenz ist.