TWI375951B - Method and apparatus for detecting code of holographic data page - Google Patents
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Description
P51960163TW 26774twf.doc/n 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種全像資料儲存技術，且特別是有 關於一種全像資料頁的編碼偵測方法及裝置。 【先前技術】 王像ί料儲存技術（Holographic data storage，以下稱 為全像儲存）係採用二維影像作為資料存取的格式，藉由 將田射光束獅在儲存㈣内，而由儲存材料記錄物光雷射 光束與參考光束相互干涉所產生的干涉條紋以建立全像資 1頁（Page)。其中，儲存材料可角度多功或位移多 2等技術m料區域記料個資料頁，這些儲存在 目，區域的資料頁將集合成—本資料t(BGGk)。為了便 二子取’-般來說，每個資料頁都有其對應的存取位址 訊。 材料2全像資㈣細三維干涉條紋的方式記錄於儲存 並非僅記錄在儲存材料的表面，而同一區域： 可用夕功的方式記錄多個資料頁，你—一 Ϊ千億至數兆位元組。另一方面，由於全 在&、Γ寫入，、項取都是以一個二維影像為單位，因此复 次祖速度會比傳賴序讀取的方式快。由上述可知，入 =健存技術不财提供超Α的記憶容量且 j 1連度’因此目前被視妓下—世代的光贿技:。 P51960163TW26774twf.d〇c/n y S全像貧料儲存系統中，為了能夠較精確的辨別資料 影像’往往會在全像:轉Μ麵至少—個岐區域來置 入^殊圖樣料為f彡像枝和校正的基準崎殊圖樣— 般稱之為參考標# (Referenee臟k RM)。所述定位和校 正的方式貞丨I可分為兩種：—種方式是移動全像系統中 的某個元件’贿影像達到最㈣讀取狀態；另—種則是 利用數位影像處理技術直騎影縣測_ ( Μ% _听） 所擷取的影像作處理。無論使用上述那一種方法，皆需要 提供至少一個可參考性的校準資訊，而在全像資料頁中置 入參考標記便是最直接且最有效的方式。 值得注意的是，在全像資料儲存媒體中，除了記錄一 般余人所要儲存的資料外，尚需記錄一些與系統或媒體相 關的資料或資訊，例如資料頁（page)或資料書（B〇〇k) 的位址資訊、儲存媒體的容量或製造商資訊等等。這些資 料皆被期盼在資料影像尚未達到最佳讀取狀態下便能夠被 正確地分辨出來。因此，目前的技術大多利用較多的像素 來表示這些資料的一個位元，使其比余人所要記錄的資料 更明顯也更容易判別。 美國專利（US 2005/0018263 A1)提出一種資料回復 的方法。圖1所繪示為此專利的其中一個實施例，此專利 系將一個二維資料影像110投射於全像資料儲存媒體，其 包括於此二維資料影像110中的固定區域置入四個特殊圖 樣八、3、〇1)。經由讀取此全像資料儲存媒體，影像感 測器可以擷取到記錄於儲存媒體的資料影像120。同樣 P51960163TW 26774twf.doc/n 地，在影像感測器所擷取到資料影像120中，亦 樣 A、B、C、D。 θ 受到全像資料儲存系統之光路設計和某些光學干擾的 影響’所擷取到的資料影像120與空間光調制器（邱也^ LightModulator，SLM)上投射的二維資料影像11〇之間， 往往會有放大縮小，甚至扭曲的情形。此時若能價測資料 影像120中特殊圖樣A、B、C、D的位置，加上原本已知 二維資料影像Π0中圖樣A、B、C、D的位置資訊，便^ 利用此相對關係，經由内插技術（例如：perspeetive transform、fractional-delay filter interpolation 等等）將影像 感測器所掏取到的資料影像120校正回與空間光調制g产 射出之二維資料影像110相近的校正影像。 °又 然而，上述專利中的圖樣A、B、C、D只用於校正影 像之途，並無内含資訊之功能，當圖樣a、b、c、d因為 某些因素無法偵測或辨別時，就無法進行所述的影像校正 功能。 另一方面，美國專利（US 200510250046 A1)提出一 種全像資料儲存的格式。圖2所繪示為此專利的其中一個 實，例，此專利係將全像資料頁200區分為兩大部分：主 要資料記錄區210和附屬記錄區220。其中，主要資料記 錄區210記錄所要儲存的資料，而附屬記錄區22〇則記錄 與此全像頁相關的資訊（例如位址資訊），此兩區的記錄 型式可有所不同。 、 1375951 P51960163TW 26774twf.doc/n …、、而±述之專利只是提出概念性的 將所記錄的資料與附屬的資訊獨立 並j、、”構， 記錄區的資料圖樣當作影像校正的依據。、去利用附屬 【發明内容】 有鑑於此，本發明转板 ^ ^ *，應_全像頁 料方 ㈣標記的配置來隱含資訊於全咖 尚編碼資訊的偵測性能。 發明可提 收到像資料頁的編碼债測震置，藉由將 〜μ ϋ象ϋ頁巾的特徵符碼與纽預設㈣徵符瑪進 仃較，找出敢相似的特徵符碼作 冰 讀編碼資訊。 ’料、觸貝訊’可準確解 為達上述或其他目的，本發明提出一種全像資料 方法’適用於偵測全像資料頁的編碼資訊与 先擷取全像資料頁中至少—個特殊圖樣的影像資 徵符祺？ ί '些I?殊圖樣的影像資訊做為全像資料頁的特 2碼（Symb〇1)，然後再將全像資料頁之特徵符碼盘多 2设特徵符碼比較’喊取與特婦碼相似度最高的預 叹特徵符碼做為全像資料頁之編碼資訊。 在本發明之-實施射，上述將全像資料頁之特徵符 多組預設特徵符碼比較’以選取麟徵符碼相似度最 :的預設特徵符喝做為全像資料頁之編碼資訊的步驟包括 求取此特徵符碼與各個預設特徵符碼的相似度，而後再 8 1375951 P51960163TW 26774twf.doc/n 選取相似度最高的預設特徵符碼做為全像資料頁的編碼資 訊0 ，在本發明之一實施例中，上述求取特徵符碼與各組 ，特徵符碼之她度之步驟包括將上㈣徵符碼中之影像 ，訊與各._設特徵符碼巾對應之景彡像資訊進行内積 (InnerPr°dUCt)或範數（Ncmn)計算’以做為相似度。、 在本巧之-實關巾’上叙全像諸頁包括多個 品，而与·些區塊分類為全像資料區及圖樣置入區。 在本發明之一實施例中，上述在擷取全像資料頁中各 樣之影像資訊的步驟之前，更包括彻影像識別 债測各购_樣在全像㈣頁巾驗置資訊，而根 i 訊’對所練之全像資料頁進行影像校正處 Ρ τ + ’所述之影像校正處理至少包括位移校正、比例 杈正及扭曲校正其中之一。 明之—實施例巾’上述根齡置資訊，對所操 料百^1料頁進行影像校正處理的步驟包括根據全像資 外奸料之圖樣置人區的位置資訊，_内插法或 特洗圖揭t没有置入特殊圖樣之圖樣置入區的位置資訊與 所有二圖1、測失敗之圖樣置入區的位置資訊，而根據上述 £所勺八樣1人區位置資訊，利職值方法校正圖樣置入 &所包含的特殊圖樣。 三個例中，上述之全像資料頁包括至少 料區。复 少三個圖樣置入區圍成一個全像資 7 /、中，全像資料區内可記錄資料或不記錄資料。 P51960163TW 26774twf.doc/n 在本發明之一實施例中，上述之圖樣置入區包括依據 一編碼方式置入特殊圖樣。所述編碼方式包括利用這些特 殊圖樣之樣式或編排以使其隱含編碼資訊，而這些特殊圖 樣之樣式該編排則合乎均等強度（Equalpower)原則。 在本發明之一實施例中，上述之編碼方式包括利用在 圖樣置入區有無置入特殊圖樣以記錄編碼資訊，或是利用 在圖樣置入區置入不同樣式之特殊圖樣以記錄編碼資訊。 月之一例甲丄心〜付做付，巴枯以矩障 型式·》己錄影像資訊，而此影像資訊包括各個特殊圖樣之式 強度值或其對應之相關性。 在本發狀—實施财，±述之編碼資訊包括全像葉 料頁之位置資訊、系統資訊或記錄媒體資訊。 本么月k it}種全像資料頁的編碼彳貞測裝置，盆 影=取單元、儲存單元及處理單元。其中，影像擷 兀係用以齡全像資料頁影像或該資料頁中至少一個_ 圖樣的影像冑訊，並集合這雜殊 开 全像資料頁的特物。储存單元係用以 =二用以將全❹料頁之特徵符 設特徵符碼做為全㈣柯的編碼資訊。度取一預 在本發明之一實施例中， 計算單元及比較單元。其中，相:度;;==相似度 特徵符碼中之影像f訊與各個預二异早讀、用以計算 資訊的_或範數’以做為特徵符：個 1375951 P51960163TW 2<S774twf_d〇c/n 瑪的相似度。比較單元_以味特徵符碼與所述預 小’而選取與特徵符碼相似度最高的 預s又特徵付碼做為全像資料頁的編碼資訊。 在本發明之-實施例中，上述之編碼偵測裝置更 二個影像校正單元，其縣_影像識別技術偵測各 殊圖樣在全像資料頁巾的位置資訊，赌據這些位置資 訊，對影像摘取單元所榻取之全像資料頁進行影 處 理。其中，所述之影像校正處理至少包括位移校正 校正及扭曲校正其中之一。 在本發明之-實關中，上述之全像㈣頁包括多個 區塊丄該些區塊分類為全像資料區及圖樣置人區，而 杈正單元包括根據全像資料頁中已偵測到之圖樣置入= 位置資訊，利用内插法或外插法計算沒有置人特殊圖^之 圖樣置入區的位置資訊與特殊圖樣偵測失敗之圖樣置入區 的位置資訊，而根據上述所有的圖樣置入區位置資訊，二 用數值方法校正圖樣置入區所包含的特殊圖樣。 本發明採用以特殊圖樣的配置來隱含編碼資气的鲈 構’藉由將這些特殊圖像之樣式及編排所代表的特徵: 與多組預設特徵符碼比較，找出最相似的預設特徵4碼做 為全像資料頁的編碼資訊，即使在特殊圖像受到择兴:偏 移或雜訊干擾的情況下，依然能提供良好的 測性能。 1負汛的偵 11 1375951 P51960163TW26774twf.doc/n . 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細 • 明如下。 ° 【實施方式】 針對上述在全像資料頁中置入特殊圖樣，以及利用特 殊圖樣來S己錄與系統或媒體相關資訊的技術，本發明更加 利用這些特殊圖樣的配置（包括其樣式及編排）來隱含編 • 碼資訊，而能夠在影像資料未達到最佳讀取狀態時，即提 供正確的編碼資訊給系統運用，藉此提高編碼資訊的偵測 性能。本發明即是基於上述概念所發展出來的一套編碼偵 測方法及裝置。為了使本發明之内容更為明瞭，以下特舉 實施例作為本發明確實能夠據以實施的範例。 圖3疋依照本發明較佳實施例所纟會示之全像資料頁的 示意圖。請參照圖3，本實施例係在全像資料頁3〇〇中則 分了資料記錄區310與圖樣置入區320。其中，這些圖樣 鲁 置入區32〇可依需要選擇置入特殊圖樣（例如圖樣置入區 330)或是不置入特殊圖樣（例如圖樣置入區34〇)。而藉 由這些特殊圖樣㈣置（包括樣式及編排）經過編碼後，曰 便可將編碼資訊隱含其中。這也就是說，每—組特殊圖樣 的排列組合就代表一筆編碼資訊，而此編竭資訊例如是與 • 系統或媒體相關的資料或資訊，例如資料頁（Page)或資 料書（Book)的位址資訊、儲存媒體的容量 ‘料。值·意的是，本發明之全像#料頁中至少 12 1375951 P51960163TW 26774twf.d〇c/n 個圖樣置入區，而至少每三個圖樣置入區即可圍成一個資 料記錄區’例如圖3的全像資料頁300即包括25個圖樣置 入區’而每四個圖樣置入區即可圍成一個資料記錄區。 在將全像資料頁寫入儲存材料後，由影像感測器讀回 的影像將會受到光路、材料、雜訊及各種寫入條件的影響， 使得每一個特殊圖樣的亮度分佈產生變化。此時若要偵測 出全像資料頁中特殊圖樣所隱含的編碼資訊，就必須提供 較為強健的偵測方法與裝置。
佩扣尽赞明提出之編碼偵測方法應用於採用均等強 度^Equalpower)原則來編排特殊圖樣所之編碼資訊。其中， 所謂的均等強度原則就是說特徵符碼集（Symbol set)中所 有的特徵心胃冑具有相同的像素值平方和。而對於只有二 =素值_财絲說，如零與壹，鱗強度原則代表的 有特徵符碼巾數值為零及非零之像素數目皆為一致， 而根2特性即可設計或推導出如下的編碼侧方法： 在本發明，一香& Λ：.丨上 ..._
特殊圖樣的配置我用下列
S
C C, C2 c ·.. c . 2 1 _(ΛΜ);ν+ι c (Λ/-1)^+2 ♦ · • · ··. c ^ A N 2N ⑴ 是特殊圖樣的為(==，陣’這些矩陣可以 像素數目。此外，C、r nSly ，其維度wxw則對應 矩陣可各代表-個特殊圖2:C:=中的子矩陣，每個子 口樣右疋義&為子矩陣c;的列元 13 1375951 P51960163TW 26774twf.doc/n . 素所排列而成的向量，例如c,‘=為矩陣的元素 值、/^與？分別為列及行的索引(Index),此時 公=[印，1)切，2)一6如）...咖，1)咖，2)...咖，„)]7 , (2) 利用這樣的方式我們可以將矩陣S也展開成以下向量 ^ - £LnJ (3) 這樣的表示法有助於使用内積、範數等數學推導。 若P、C；2到<1!娜分別表示不同的特殊圖樣，則矩陣$便 鲁 有2娜種可能的排列組合。假設在均等強度原則的限制下 僅有々種排列方式，即走個符碼分別為S1，S2，...，\，或是用 向1表示為么，…，么’每一個符碼即各自代表不同的編碼 - 資訊。 此外’若用R,.，/ = 1，，..,儿撕表示影像感測器所收到的 特殊圖樣影像，而玉，ζ· = 1，...，^為其向量型式，則集合成 的特徵符碼向量為d…rLv/，假設 1e化也，.··，^為實際記錄於全像資料頁的特徵符碼向 • 置i則本發明之特殊圖樣的偵測工作就是要將所接收到的 向里[解靖回當時所記錄的向量V。一般而言’在受到光 路、材料、影像感測器與雜訊等參數的影響下，向量[與 向量2存在以下關係式 r = a(v + n) + b (4) 其中α為正增益值，豆為偏移向量廷為雜訊向量，其中向 罝互中的元素皆為正實數。“&與驻一般都是未知，而向 曰 , 一 一 里！I中的元素則例如是白高斯雜訊（White Gaussian 14 1375951 P51960163TW 26774twf.doc/n
Noise)。此時再利用最小距離偵測法（Minimum Distance Detection )，將所接收到的向量ί與多組預設的向量 鸟，各，…，五作距離比對，找出最相近者即可判定為原始記錄 之特徵符碼。此法之優點在於對增益α與偏移向量h有很好 的強健性，亦即偵測的性能不受這兩個未知參數的影響。 利用下式可找出與向量[最相近的向量v : v^argminl^-rl2 (5)
其中 z’ = l，2,...，mW，|_|為歐基里德長度（Euclidean Norm)， 將(4)代入(5)可得： ^ = argmi%-a(y + n) + b||2 ⑹ 進一步改寫上式，可得： v = + an(y) + b(y)]}2 ⑺ 括號内的互())為特徵符碼向量互的第/個元素，、n(y·) 則分別為Υ、狂與赵的第個元素。展開上式並將其 韦數部份設為灸。，則可得：
^，in teu2〇.)，_)]+4 ⑻ 由於 ^ j 2s;2r有3待徵符碼都擁有相同的強度 (Power)，即 ^ ω為常數亦為常數，因此⑻式可簡化成： (9) argmax< ^s,(y)r(y) , = argmax^r) I j ί 由上式可知 到的特徵符碼向 ’欲實現最小距離偵測法，只要將所接收 量?:與每個預設的特徵符碼向量岛，么，…，& 15 P51960163TW 26774twf.doc/n 進行内積運算，所租M曰 i如2，.._，啦是勝選者。此=^特徵符碼 找出，的特徵符碼’能提= ==， 以求得當時6己錄的特徵符碼向量。 -- 而能夠大幅減低物，以及略， 實現以向量來進行’實際以電路或ί算機 ，行利用元素，，來與各個預設特徵符碼進行運二最 1 ϋ ΐ徵符碼即可輸人解碼單元，而將此特徵符碼解譯回 編碼刖的資訊。 根據上述理論推導，本發明提出—種全像資料頁的編 [測方法及裝置’藉由將所偵測到之特徵符碼與多組預 設的特徵符碼比較並計算其_值，進而選取_值最大 的特徵符碼做為解出的編碼資訊，藉以提高編碼資訊之偵 測性能，以下則舉實施例詳細說明。 % 一實施例 圖4是依照本發明第一實施例所繪示之全像資料頁之 特徵符碼偵測的示意圖。請參照圖4，全像資料頁410為 從全像材料讀回的影像，本實施例假設全像資料頁41〇沒 有偏移（Misalignment)或扭曲（Distortion)的問題，或 者是說全像資料頁410已經過位置回復之影像校正處理。 P51960163TW 26774twf.d〇c/n 在此情況下，所擷取之全像資料頁_中所有圖樣置入區 412的光強度值即可藉由特徵圖樣掏取 個特徵符碼矩陣430。 上述之特徵符碼矩陣430將交由最小距離偵測裝置 〜0拿來與多組預設特徵符碼鱗進行最小距離偵測運 异，並比較運算的結果’從中找出與特徵符碼矩陣43〇最 相近的預設特徵符碼矩陣45G做為測之編碼資訊。 圖5是依照本發明第一實施例所繪示之全像資料頁之 =碼偵測裝置的方塊圖。請參_ 5，本實施例編瑪偵測 裝置5〇〇包括影像擷取單元sl〇、儲存單元—及處理單 元530，其功能列述如下： 〜像擷，單元510係用以榻取全像材料讀回的影像 ，如全像貧料頁41G)。在取得全像資料頁後，影像擷 ΪΓΐ510將再齡此全像資料頁中至少一個特殊圖樣的 二貝訊’而所掏取之影像資訊即可形成此全像資料頁的 =符碼。以圖4的全像資料頁41〇為例，其包括9個圖 ^八區’而在這些圖樣置入區所债測到的光強度值，即 集成一個特徵符碼矩陣430。 ^儲存單元520係用以儲存多組預設特徵符碼。其中， ^組驗舰符辦是依照鱗缝（Equal P_r)原 使用不同之特殊圖樣的樣式或編排方式預先編碼而 並存，在儲存單元520中以供後續比較判斷之用。 之入處^單兀53〇即用以將上述由影像擷取單元510取得 像資料頁的特徵符碼與儲存單元520中所記錄之預設 17 P51960163TW 26774twf.doc/n 特徵符碼比較’從中選取與特徵符碼相似度最高的預設特 徵符碼而輸出做為偵測結果。其中，此相似度最高的預設 特徵符碼即可視為全像資料頁的編碼資訊。 詳細地說’處理單元530中包括相似度計算單元531 及比較單元532。其中，相似度計算單元是用以計算特徵 符碼中之影像貢訊與各個預設特徵符碼中對應之影像資訊 的内積值或範數，以做為特徵符碼與各個預設特徵符碼之 間的相似度。比較單元532貝是用以比較上述計算所得之 ==資==相似度最高的預設特徵 針對上述全像貧料頁的編碼债測裝置 編碼制方法，藉以制出全像f料頁情隱含的 編碼貧訊，以頂縣—實施解細說明。 編碼全像_之 述之編碼偵測裝置5。。，；:二 = 的編碼資訊，其步輝如下： 、；中斤 首先’摘取全像資料頁中至少— :牛並結合所像資訊做為== 象資 均等強，原則，並且隱含編碼資訊。之HA編排均合乎 符二’^^^^，預設特徵 -0)。其中’相似度的計算方=¾ 1375951 P51960163TW26774twf.doc/n 的影像資訊與各個預設特徵符碼中對應的影像資訊兩兩相 乘並將其乘積相加而得，簡單的說，就是取特徵符碼與預 設特徵符碼的内積值。 最後’選取其中相似度最高的預設特徵符碼做為全像 資料頁之編碼資訊（步驟S630)。由上述推導的理論可知， 内積值最高者即代表與特徵符碼的相似度最高，而此相似 度最高的預設特徵符碼就是全像資料頁之編碼資訊。
藉由上述裝置及方法，即可從多組預設特徵符碼中篩 選，合適的一組做為編碼資訊的偵測結果，而由於預設特 徵符碼中每個元素的值均是由零或非零的元素所組成，因 此在内積值的運算過程中，與零相乘的項次可被忽略，據 此可大幅減低運算量。
，件注意的是，在—般情形下’由影像制器所擷取 到的影像都會有偏移或扭曲㈣題。此外，隨著編碼方式 許多圖樣置人區可能沒有置人特殊圖樣，也就是 ^ &些圖樣置人區’並沒有特殊圖樣來提供參考位置資 Ϊ 於光路光路、材料、雜訊及各種寫人條件等影 二，特殊圖樣也可能因為影像品錢、化，使得特殊圖樣 嫂'罢I °據此·’為了修正影像，必須利用所侧到之圖 區的位置f訊推算出未置人特殊圖樣之圖樣置入 ^ ’以及特殊圖樣偵測失敗之圖樣置入區的位 到的全像資料頁進行的參考位置貢—所擷取 進行編碼_ 正i理’以提供修正後的影像 、、 下則再舉一實施例詳細說明。 19 1375951 P51960163TW 26774tw£doc/n 第二實施例
針對有些圖樣置入區沒有置入特殊圖樣 ΐ=Γ=:法偵測，而無法獲得完整的特徵二 貝訊的問本發明利用相鄰圖樣置入區的位置資訊 内/外差的方式求彳于這㈣樣置人區的位置。圖7是依 發明第二實施例所緣示之全像資料頁之編碼偵測方法的 ^ 程^請參照圖7 ’本實施例係先利用影像識別技術，
=又相關（en)ss讀她tiQn)技術，來偵測各 =在:像資料頁中的位置資訊(步驟S71〇)，然後再： 王像貝料頁t已彳貞酬特殊圖樣之圖樣置人區位置資訊， ^用内，>域外差法計算沒有置人特殊圖樣之圖樣置入區 :位置貧訊與特殊圖樣偵測失敗之圖樣置人區 (步驟 S720)。 在取得全像資料頁中所有圖樣置入區的位置資訊後， 利用數值方法對這些圖樣置人區所包含之特殊圖樣進
=像校正處理（步驟S730)。其中，所述的影像校正處 匕括位移彳父正、比例校正或是扭曲校正，而不限制苴 圍。 在;iv像扠正完畢後，下一步工作便是解讀此全像資料 特殊圖樣配置所隱含的資訊。然而，當系統的光學品 1八 或7^王像材料寫入資料不良，甚至是影像感測器 ς王，材料上有不明汙點時，常會使得所置入的特殊圖樣 二像Γ質劣化’這時便可使用如前述實施例所述之編碼偵 ’貝1方法來偵測或解讀出特殊圖樣的配置，即特徵符碼。
20 1375951 P51960163TW 26774twf.doc/n 詳細地說，可先擷取修正後的全像資料頁中特殊圖 的影像資訊，並結合所擷取之影像資訊做為全像資料^的 特徵符碼（倾S740)。接著，訂述全像資料頁 符碼與多組預設特徵符碼比較，財轉徵符邮各個 設特徵符碼的相似度（步驟S75G)。最後則選取相似 咼的預設特徵符碼做為全像資料頁的編碼資訊（二驟 S760)。其中，上述步驟874〇〜876〇的内容均與前述^施 例之步驟S610〜S630相同或相似，故其詳細内容在此不再 贅述。 呈i實施例 圖8是依照本發明第三實施例所繪示之全像資料頁之 ， 、編碼偵測方法的示意圖。請參照圖8，本實施例之全像資 料頁810中具有9個圖樣置入區，這些圖樣置入區的配置 等強度原則的限制^其中，利用影像感測器來擷取 王像資料頁810，再經由特殊圖樣偵測裝置82〇進行特殊 • 圖樣的偵測與判別處理，即可偵測出全像資料頁810中有 ^特殊圖樣（即特殊圖樣映像圖請中標記為〇的部份） 置人特殊圖樣的圖樣置人區（即特殊圖樣映像圖 830中標記為X的部份）。 。根據侧到的圖樣置人區之位置資訊，即可由圖樣置 入區位置計算裝置84()彻内滅或外插法計算出沒有置 殊圖樣之圖樣置入區的位置資訊，以及特殊圖樣偵測 之圖樣置入區的位置資訊，之後才利用計算出的圖樣 1375951 P51960I63TW26774twf.doc/n ^=1訊，由特殊圖樣影像擷取單元850來揭取各 置入£中特殊圖樣㈣像資訊，以 =此:寺徵符碼矩陣^表了⑽ 中^兀素即是這些特殊圖樣的影像資^此處特殊圖侧 測的目的在於找出何處有圖樣置人區，以樣 二=在位置。利用這些已判別的圖樣置入區= ^訊’便賴為其它_置人驗置與影像校正的計算 值件主思的疋’在求得特殊圖樣映像圖㈣的同時， 出之特殊隨的影像資喊集並整 Γ馬矩陣_，此特徵符碼矩陣_内的元素值不= 7Γ 光強度，亦可利用特殊圖樣偵測所得的相關性 ^relation)指標作為其值，惟特徵符碼料_内各 疋素的量化指標須與編碼之特徵符碼所使狀指標一致。 欲進行特殊圖樣之配置的偵測，只要將特徵 ，入如圖5之編碼债囉置5〇〇中’便可找出最相似 f。在此’特徵符碼矩陣860即等同於(9)式中的[，原矩 陣的型式可輕易改寫成向量的型式，以便於内瞀’，、 于利用it素相乘，以矩陣的方式來與儲存單元:$ ，各個預設特徵符碼進行。最後，_出 : 即可輸入解碼單元’而將此特徵符碼解譯回編碼前的資^ I一四實施例 圖9是依照本發明第四實施例所繪示之全像資料頁之 22 P51960163TW26774twf.d〇c/n 編碼偵測方法的示意圖。請參照圖9，本實關之全像資 料頁910具有9個圖樣置入區，這些圖樣置入區的特殊圖 ^配置亦滿足均等強度糊。藉由影像感卿齡此全像 1料頁91G的影像，再經由特殊圖樣偵測裝置92〇和影像 杈正（imagerecovery)裝置93〇修正全像資料頁91〇之偏 移與扭曲問題後’即可得到校正影像 940。 由於校正影像94G為修正後的影像，其圖樣置入區的 位置為已知，此時我們可以彻上述實關之程序，將校 像94!!巾所有的圖樣置人區的光強度鋪由特殊圖樣 二擷取單70 950装集成一個特徵符碼矩陣％0,再將此 特徵符碼矩陣_輸入如圖5所示之處理單元53〇，即可 ^异出最相近的預設特徵符碼，以作為偵測的結果。同樣 的1徵符碼可輸入解私解碼單元，而將此 特徵付碼解譯回編碼前的資訊。 由上述兩實施例可知，不論是用原始#|取到的影像， 或疋权正後㈣像’只要從此兩者產生出—個數值矩陣、 2歧表格（例如特徵符碼矩陣）來表示全像㈣頁所 各個徵符料訊，並將此資訊與預設雜符碼裡的 比較，進而求得最相近或最相似的特徵符 碼可實現本發明之精神。 置利：土：：丄本發明之全像資料頁的編碼偵測方法及裝 4用在王像貢料頁中配置特殊圖樣，並在其編排方式 fe含編碼資訊，即使在有部份特殊圖樣受到增益、偏 23 1375951 P51960163TW 26774twf.doc/n 雜訊干擾的情況下，仍然能夠提供良好的編碼資訊偵測性 能。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限，本發明’任何熟習此技藝者’在核離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】
圖1所繪示為習知資料回復的方法的示意圖。 圖2,繪示為習知全像資料儲存格式的示意圖。 ,一、立圖3是依照本發明較佳實施例所繪示之全像資料頁的 圖4是依照本發明第一實施例所繪示之全像資 編碼4貞測的示意圖。 、、 圖疋依照本發明第一實施例所繪示之全像資料百 編碼偵測裝置的方塊圖。 、、&
目依照本發明第—實施例所㈣之全像資料頁之 編碼偵測方法的流程圖。 < 編二==第二實施例所繪示之全像資料頁之 編碼=^=第三實施例所緣示之全像資料頁^ 24 1375951 P51960163TW 26774twf.doc/n 【主要元件符號說明】 110:二維資料影像 - 120 :影像感測器所擷取到的資料影像 200 :全像資料頁 210 :主要資料記錄區 220 :附屬記錄區 300 :全像資料頁 310 :資料記錄區 320、330、340 :圖樣置入區 410 :全像資料頁 412 :圖樣置入區 420 :特徵圖樣擷取裝置 430 :特徵符碼矩陣 440 :最小距離偵測裝置 450 :最相似的特徵符碼矩陣 500 :編碼偵測裝置 510 :影像擷取單元 520:儲存單元 530 :處理單元 531 :相似度計算單元 532 :比較單元 810 :全像資料頁 820 :特殊圖樣偵測裝置 830 :特殊圖樣映像圖 25 1375951 P51960163TW 26774twf.doc/n 840:圖樣置入區位置計算裝置 850 :特殊圖樣影像擷取單元 860:特徵符碼矩陣 910 :全像資料頁 920 :特殊圖樣偵測裝置 930 :影像校正裝置 940 :校正影像 950 :特殊圖樣影像擷取單元
960 :特徵符碼矩陣 S610〜S630 :本發明第一實施例之全像資料頁之編碼 偵測方法的各步驟 S710〜S760 :本發明第二實施例之全像資料頁之編碼 偵測方法的各步驟
Claims (1)
1375951 P51960163TW 26774twf.doc/n 十、申請專利範®: 1. 一種全像資料頁的編碼偵 資料頁之-編碼資訊，財法包括下列步-全像 擷取該全像資料頁中至少一特珠圖樣之 並結合所録之轉f彡料訊 貝訊， 符碼（SymbolU及 u傢讀頁之—特徵
組預設特徵符碼比 該預設特徵符碼做 將該全像資料頁之該特徵符石馬與多 較’以選取與該特徵符碼相似度最高的 為該全像資料頁之該編碼資訊。 2·如U利範圍第】項所述之全像資料頁的編 測方法，其巾將該全像#料頁之婦徵符碼無些預役特 選Ϊ與該特徵符碼相似度最高的該預設特 λ 為以全像資料頁之該編碼資訊的步驟包括： 求取該特徵符碼與各該些預設特徵符碼之一相似 以及
選取該相似度最高的該預設特徵符碼做為該全像資料 頁之该編碼資訊。 3.如申請專利範圍第2項所述之全像資料頁的編碼偵 ’則方法’其中求取該特徵符碼與各該些預設特徵符碼之該 相似度的步驟包括： ^計算該特徵符碼中之該些影像資訊與各該些預設特徵 付碼中對應之該些影像資訊之内積（Inner Product)或範 數（Ncmn) ’以做為該相似度。 27 1375951 P51960163TW26774twf.doc/n 4·如申料利制第1項所狀全像資料頁的編碼偵 測方法，其中該全像資料頁包括多個區塊，而該些區塊分 類為一全像資料區及一圖樣置入區。 刀 5_如巾請專利範圍第4項所述之全像資料頁的編碼债 ’射在.該全像資料頁中各該些特殊圖樣之該 〜像賁訊的步驟之前，更包括： 祖百!!用一影像識別技術偵測各該些特殊圖樣在該全像資 枓頁中之—位置#訊；以及 本貝 影像位置資訊，對獅之該全像資料頁進行- 測方項所述之全像資料頁的編碼偵 頁進行該影像括對所擷取之該全像資料 訊，==資料頁令已偵測到之圖樣置入區的位置資 該此圖樣置人j或—特法計算沒#置人轉殊圖樣之 圖樣資::該特殊圖樣偵測失敗之該些 用一 料頁中所有圖樣置入區的位置資訊，利 樣。數值方扯正該些圖樣置福中所包含之該些特殊圖 列方L如申請專利範圍第5項所述之全像資料頁的德石㈣ ，法，射該影像校正處==的編碼谓 正及扭曲校正其中之一 乂已括位移扠正、比例校 28 1375951 P51960163TW 26774twf d〇c/n 8·如申請專利朗第4項職之全 測方法，其t該全像純百， ·扁賴 Q 主宙 枓頁包括至少三個圖樣置入區。 測二1: 第4項所述之全像資料頁的編碼偵 h :夕二個圖樣置人區圍成-個全像資料區。 偵測方土利範圍5 4項所述之全像資料頁的編碼 ’，、齡像資樞㈣括可記錄f料或不記錄 貧料。 如u利域第4項所述之全像㈣頁的編碼
、及法’其中該些圖樣置入區包括依據-編碼方式置入 該些特殊圖樣。 12·如申明專利範圍第u項所述之全像資料頁的編碼 偵測方法’其巾該編碼方式包括则該些特殊圖樣之樣式 或編排以使其隱含該編碼資訊。 、13.如巾請專利範圍第11項所述之全像資料頁的編碼 偵測方法，其中該些特殊圖樣之樣式或編排合乎一均等強 度（Equal power )原則。
14. 如申請專利範圍第13項所述之全像資料頁的編碼 偵測方去，其中該編碼方式包括利用在該些圖樣置入區有 無置入該特殊圖樣以記錄該編碼資訊。 15. 如申請專利範圍第13項所述之全像資料頁的編碼 偵測方法，其中該編碼方式包括利用在該些圖樣置入區置 入不同樣式之該特殊圖樣以記錄該編碼資訊。 29 1375951 P51960163TW 26774twf.doc/n 比救早兀 碼之該些相似度的大小，^ = ^付碼與該些預設特徵符 而、取與該特徵符碼相似度最高 該全像資料頁之該編碼資訊。 偵測裝置，更包括： 項所这之全像資料頁的編碼 此特铁’用以利用一影像識別技術摘測各該 位罟次1 卄頁中之—位置資訊，而根據該些 一 ^正掏取之該全像資料頁進行 ㈣圍第21項所述之全像資料頁的編碼 ，其中該全像資料頁包括多個區塊該些區塊分 類為一王像貧料區及一圖樣置入區。 债測利範圍第22項所述之全像資料頁的編碼 /、巾該域校正單元包絲據該全像資料頁令 插法樣置入區的位置資訊，利用一内插法或二外 ϋΓ有置入該特殊圖樣之該些圖樣置入區的位置資 而撼該特殊圖樣伽失敗之該些·置人區的位置資訊， 特殊Ζ用一數值方法校正該些圖樣置入區所包含之該些 補®第21項所述之全像資料頁的編碼 校正s曲校處理至少包括位移校正、比例 偵測申f專利範圍第22項所述之全像資料頁的編碼 又罝，其中該全像資料頁包括至少三個圖樣置入區。 1375951 P51960163TW 26774twf.doc/n 26. 如申請專利範圍第22項所述之全像資料頁的編瑪 偵測裝置’其中至少三個圖樣置入區圍成一個全像資料區。 27. 如申凊專利範圍第22項所述之全像資料頁的編媽 . 偵測裝置，其中該全像資料區内包括可記錄資料或不記錄 資料。 28. 如申凊專利範圍第19項所述之全像資料頁的編碼 積測裝置’其中該些特殊圖樣之樣式或編排合乎一均等強 度原則。 • 、29.如申請專利範圍第19項所述之全像資料頁的編碼 偵測裝置’其中該影像資訊包括各該些特殊圖樣之一光強 度值或其對應之一相關性。 3〇.如申5月專利範圍帛19項所述之全像資料頁的編碼 ^測裝置’其中該編碼資訊包括該全像資料頁之一位置資 訊、一系統資訊或一記錄媒體資訊。
32
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