CN1365482A - 用于数据传输和检索的条形码的自动产生 - Google Patents

用于数据传输和检索的条形码的自动产生 Download PDF

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Abstract

一种自动分析和读取条形码的***和方法,该条形码存在于以电子形式存储和传输的文件中,和/或被打印在诸如纸之类的可打印基材上。该此条形码可以被用于在小的区域存储大量信息。本发明的***和方法可以有各种应用,例如为了鉴别和/或识别一个文档。除此之外,这样的条形码可以被用做传输能被自动读取和分析的信息。本发明对电子存储和传输数据的鉴别、验证的综合问题以及自动读取和分析打印在可打印基材上的数据,提供了一种解决方案,尽管本发明优选是在纸上或其它物理打印基材上打印数据的这种应用,但本发明的整体灵活性使它能够被用在各种实施例上。

Description

用于数据传输和检索的条形码的自动产生
本发明的领域和背景
本发明涉及把条形码自动打印在纸上或其它打印基材上的一种***和方法，更具体地说，是涉及用于数据传输和/或捕获的这样一种打印的条形码。
尽管大量的数据是通过电子方式传输的，但对纸的需求仍然存在。当今商业界在纸上接收和传送多种不同类型的数据，其中包括***、收据、订货单、各种表格、报告等等。纸本身可通过例如邮件或传真来传输。当通过传真来传输时，生成的文本和/或图形的质量可能被降低。此外，传真机和/或打印机不可能每一次都把文本或图形准确地放在纸上的同一位置。所有这些综合因素使对打印出的纸进行自动读取和数据分析非常困难和经常不准确。例如为了获得对打印文本的准确分析，一张被扫描的纸进行的OCR(光学字符识别)要求文本数据的高质量再现。这种高质量从例如传真上很难获得。因此，一名工作人员经常必须对每张打印出的纸进行阅读并且人工地把数据传输到计算机上，这样效率非常低。
然而，对于完全电子形式的数据传输方式纸的确具有一定的优点。即使人们已经尝试对电子存储和传输的数据提供电子“签字”或“水印”或其它形式的的验证，但没有一种尝试能够产生象人们在纸上手写签字这样准确和可靠的验证。因此电子传输的数据可能容易自动读取和分析而不需要工作人员的干预，但不能保证数据的真实性。
一种更有效的解决方法是，既能在没有工作人员干预的情况下准确自动地读出并分析打印出的纸上的数据，又能在不打印到纸上或其它可打印基材上的情况下提供一种保证被存储和电子传输的数据的真实性的机制。目前，背景技术尚未完全解决上述任何一个问题，当然单一背景技术解决方案未能解决上述两个问题的组合。
这样，一种能自动读取、分析打印出的纸或其它可打印基材上的数据的***和方法将是有必要并且有用的，即使例如由通过诸如传真机的不清晰再现降低了数据的质量，它也适合保证电子存储和传输的数据的真实性。
发明内容
本发明是一种自动分析和读取条形码的***和方法，该条形码存在于以电子形式存储和传输的文件中，和/或被打印在诸如纸之类的可打印基材上。该此条形码可以被用于在小的区域存储大量信息。本发明的***和方法可以有各种应用，例如为了鉴别和/或识别一个文档。除此之外，这样的条形码可以被用做传输能被自动读取和分析的信息。
本发明对电子存储和传输数据的鉴别、验证的综合问题以及自动读取和分析打印在可打印基材上的数据，提供了一种解决方案，尽管本发明优选是在纸上或其它物理打印基材上打印数据的这种应用，但本发明的整体灵活性使它能够被用在各种实施例上。
根据本发明，提供了一种在可打印的基材上打印条形码的***，该条形码特点是具有多个标记图形(pattern of a plurality of marks)，该***包括：(a)接收多个打印命令并且根据该多个打印命令在可打印基材上打印的输出装置；(b)一个接收要打印的数据的计算装置；(c)一个打印机驱动模块，该模块由计算装置操纵，把至少一部分要打印的数据转换(translate)成条形码，并且确定至少一个命令以在可打印基材(substrate)上打印条形码以形成打印的条形码，该打印机驱动模块传递至少一个命令到输出装置。
根据本发明的另一实施例，提供了一种在可打印基材上打印条形码的方法，该方法包括以下步骤：(a)接收数据；(b)把至少一部分数据转换成多个标记图形；(c)确定至少一个用于打印多个标记图形的打印命令；(d)在可打印基材上打印多个标记图形形成条形码。
在下文中，术语“可打印基材”指任何可通过例如激光打印机或喷墨打印机将文本和/或图形打印到其上的材料。这种基材包括例如纸、厚纸板或其它以木质纸浆产品、塑料和金属，但不限于此。
在下文中，术语“网络”指任意两台允许数据传输的计算机之间的连接，它包括因特网、WAN(广域网)、LAN(局域网)，但不限于此。
在下文中，术语“计算机”包括具有诸如DOS、WindowsTM、OS/2TM或者Linux操作***的个人计算机(PC)；MacintoshTM计算机；具有JAVATM操作***的计算机；和诸如Sun MicrosystemsTM和SiliconGraphicsTM的图形工作站，以及其它具有某版本的UNIX操作***的计算机，诸如Sun MicrosystemsTM的AIXTM或者SOLARISTM；或者任意其它的已知的现有的操作***；以及包含微处理器的任何终端或计算装置。在下文中，术语“WindowsTM”包括但不限于Windows95TM、Windows3.xTM(其中x是一个如“1”的整数)、WindowsNTTM、Windows98TM、WindowsCETM以及任何美国微软公司的这些操作***的升级版本。
本发明可以被描述为由数据处理器执行的多个指令，这样本发明的发明方法可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现，对于本发明来说，基本上可以以任何适合的编程语言编写软件应用程序，这对本领域普通技术人员来说很容易选择。编程语言的选择应与执行软件应用程序的计算机兼容。适合的编程语言包括C、C++和Java，但不限于此。
附图的简要说明
从下面对本发明优选实施例的详细描述并参照附图，将能更好地理解上述的和其它的目的、方面和优点。
图1是根据本发明所说明的条形码打印***的示意方框图；
图2是根据本发明所说明的条形码扫描***的示意方框图。
本发明的详细说明
本发明是一种自动分析和读取条形码的***和方法，该条形码存在于以电子形式存储和传输的文件中，和/或被打印在诸如纸之类的可打印基材上。该此条形码可以被用于在小的区域存储大量信息。本发明的***和方法可以有各种应用，例如为了鉴别和/或识别一个文档。除此之外，这样的条形码可以被用做传输能被自动读取和分析的信息。
本发明对电子存储和传输数据的鉴别、验证的综合问题以及自动读取和分析打印在可打印基材上的数据，提供了一种解决方案，尽管本发明优选是在纸上或其它物理打印基材上打印数据的这种应用，但本发明的整体灵活性使它能够被用在各种实施例上。
参照附图和附图说明，人们可能能够更好地理解根据本发明的***和方法的原理和操作，应当理解这些附图仅仅是为了说明的目的，并不意味着局限于此。
现在参照附图，图1是一个根据本发明的***的示意方框图，***10特点是具有操作软件程序的计算装置12。计算装置12是一个如上面所定义的典型计算机。可选择地或优选是，计算装置12可以是例如带有嵌入的操作***和微处理器的任何种类的电子装置。仅为了便于描述而非以任何方式限定，可以认为计算装置12是一台计算机。
计算装置12操作打印机驱动软件模块14以使被接收的数据能被打印到输出装置16上。打印机驱动软件模块14能够接收数据并把此数据转换成一种可打印到输出装置16上的格式。如在背景技术中所公知的，打印机驱动软件模块14包括后台打印程序(spooler)18和驱动程序20。所接收的数据包含多个命令，指示打印机驱动软件模块14打印此数据。驱动程序20把这些命令转换给后台打印程序18，后台打印程序18反过来与输出装置16通讯以打印此数据。后台打印程序18和驱动程序20的实现在背景技术中是公知的，并且易于由本领域的普通技术人员执行。
打印机驱动软件模块14具有另外一个模块，—即条形码驱动程序22，它在背景技术中不是公知的。条形码驱动程序22检验要打印的接收数据并且增加可由驱动程序20译出的命令，这样后台打印程序18也指示输出装置16除接收数据之外也打印条形码，或者最好代替所接收的数据。
如这里所使用的术语“条形码”是指一个2维或3维的打印的条形码，其中第3维是彩色的，如例如美国专利第5304786号所公开的，如所说明的，该专利以参考的方式被包含在本文中。所显示的2维条形码具有多个符号，这些符号根据代码被确定，由此可对其进行解码以获得包含在条形码内的信息。这种条形码在相对小的范围内有很高容量的信息存储量。在几平方英寸的打印基材材料区域内，美国专利第5304786号的条形码可以存储1千字节的容量。由此，可以存储大量的信息以代替或加入到最初的接收数据。
美国专利第5304786号的条形码是本发明使用这样一个条形码的示例，尽管也可以使用其它这样的条形码。此条形码具有一种含多组符号或“码字”的结构。每一个码字是多个元素或标记的图形，它可以具有不同的高度或相对一致低的高度。每一个标记图形必须符合一定的规则以使此码字属于一个特定的类或一组标记图形。码字成行排列，以使相邻行包含来自不同图形组的码字。因此，如果一行与另一行交叉，这对此行码字解码有害，这种交叉能够会被立刻检测出，而且，扫描条形码更容易被进行，这对本发明特别有用，考虑到扫描这些条形码几乎很少或不需要人工干预。
别的对本发明有用的条形码技术的例子包括美国专利第5313564号和5801848号，这两项专利以参考的方式被包含在本文中，如所说明的。
由于条形码是一个符号图形，条形码驱动程序22必须把所接收的数据转换成符号以确定给到驱动程序22的命令。例如，条形码驱动程序22通过将涉及字体、文本的位置和文本本身的命令与其它用于图形本身或图形位置的命令例如页打印命令分离，首先把接收的数据分离成文本或图形。从这些其它命令获得的数据(如图形数据)有选择地被包含在条形码中。
紧接着，文本可以被分成多个字，而图形(如果包括的话)可以被分成不同的图形单元(graphical item)，例如根据文本和每一个图形单元之间的边界来确定。至少一部分文本文字可以被转换成一个或多个码字。例如，如果此接收数据与***有关，至少把重要信息(例如接受公司的名字)最好转换成码字。每一图形单元的一个可视外形描述也可以选择被转换成码字。
如果接收的数据包含一个涉及“注释”的不被打印的打印机命令，条形码驱动程序22可以有选择地并且最好从“注释”中检索此字段名，并且使用此信息来识别下面打印的字段。可以通过使用扫描模块(见下面图2)而不是仅依赖于纸张位置或其它的字符来识别字段类型。可选择地并且最好是，条形码驱动程序22在条形码中包括具体用户信息，如用户身份、用户密码、打印数据或其它用户信息。
然后条形码驱动程序22确定必要命令或命令集，指示后台打印程序18通过输出装置16打印这些码字。例如，条形码驱动程序22可以确定条形码被打印在纸的什么地方，不适合放在一页纸上的条形码部分将被如何处理。例如，如果必要的话，条形码驱动程序22可以有选择地使条形码被打印在多页纸上。
输出装置16可选择地并且最好是一台打印机，如激光打印机、热敏打印机或喷墨打印机，甚至也可以是一台传真机，它把信息打印到可打印基材24上。在这种情况下，为了生成描述接收信息的条形码，可打印基材24是一种诸如纸、金属或塑料的材料，打印机能够将墨、颜料、其它标记物质或别的能在材料上显示标记的东西应用到这种材料上，输出装置16可选择地且最好是一个电子存储介质，如磁或光存储介质。在这种情况下，可打印基材24实际上是一个电子文件，它包含所有命令和指令的描述，用以将条形码或带有接收数据的条形码打印到例如纸之类的基材上。然后，后台打印程序18可以有选择地直接读取此文件，用于在与最初使用的打印机命令语言相同类型的打印机上打印，尽管此文件也可以被有选择地转换成另一种打印机命令语言，用于在不同型号上的打印机打印。特别地如果此文件是一个EMF文件的话，此文件也可以被转换成一种可由别的软件程序读取的文件类型，如word处理程序。本发明已考虑到了打印到可打印基材24的两种类型的“打印”，无论是打印到诸如纸之类的基材还是电子文件。
打印条形码本身或带有接收数据条形码的方法的一个示例，是根据WindowsTM操作***(微软有限公司)的一种版本(如Windows95TM、Windows98TM或NT4)的计算机操作***来引导激光打印机在纸上打印信息的一种方法。在这些操作***之一的一个打印机驱动软件模块通常能够执行纯打印(raw printing)或EMF打印。EMF(增强元文件)打印涉及确定用于打印信息的适当的GDI(图形装置接口)命令。接着这些GDI命令被存储在EMF文件中。然后后台打印程序读取该后台打印文件，并且通过使用打印机驱动程序把GDI命令转换成纯打印命令。由此，如果所有这些命令被复制到一个电子文件中，那么可以使用这个生成的文件打印条形码或其它信息。
所以，在此示例中，本发明的打印机驱动软件模块，更具体地说是条形码驱动程序，最好把至少一部分接收数据转换成GDI命令以作为条形码打印。在此示例中，使用GDI命令来确定码字的可视外形，以使当打印在例如纸上时得到的条形码有正确图形。而且，为了通过例如水印来提供识别和鉴别，此EMF文件可以被***到另一个电子文件中，例如一个字处理文件。
适合本发明使用的其它打印命令语言包括但不限于PostScriptTM(Adobe研究有限公司)、PCLTM(惠普有限公司)、CAPSLTM(佳能有限公司)、PPLTM(数字有限公司)这些语言的所有版本以及其它打印机命令语言。
图2显示了当打印到诸如纸张这样的可打印基材上时，自动读取和分析条形码的扫描***26。扫描***26包括一个在可打印基材上检测条形码的扫描单元28。扫描单元28可选择地并且最好具有一个用于生成激光光束(此激光光束朝着包含条形码的可打印基材方向)的激光光源30。然后光检测器32接收反射回来的光线。从光检测器32发出的信号被传递给计算装置34，此装置类似于图1中的计算装置。
用于扫描单元28的其它可能的实施例包括平板扫描仪或其它类型的扫描装置，以及CCD(电荷耦合器件)照相机或视频捕获***，但不限于此。
计算装置34操作信号分析模块36，此模块为了获得来自条形码的信息，分析来自反射光的接收信号。如果此条形码是如美国专利第5304786号所公开的，那么可以有选择地在信号分析模块36中使用在此专利中所公开的分析和译码的方法。根据美国专利第5304786号，最好分两步对此条形码进行译码。在第一步中，根据鉴别功能确定该组码字，在第二步中，根据数学功能例如从查找表中确定被指定条形码的符号含义，有选择地执行检错或纠错功能。因此，最好根据能够控制降低的或不完善传输的条形码数据的过程，来确定由条形码译出的信息内容。
对本发明的多个不同优选实施例来说，这样一种能力尤其重要，例如，可以使用本发明的***和方法通过传真机传输信息。这种传输通常不完善和/或使接收数据质量下降。因此，最好使用条形码实现本发明的***和方法，它能在传输过程中不使质量降低。
除此之外，本发明的***和方法能够用于识别发送者或文件作者，并且/或者鉴别文件来源。例如本发明的***和方法可以用于在打印的文档上加上“水印”，它可以表示接收人的身份。这种“水印”也可以包含被存储和/或被传输文件的密码，例如为了获得从文件中检索的信息，此密码是必需的。
本发明的***和方法的其它可能实施例包括用于这样一种装置，该装置以有声的、电子生成的声音读取数据，它是针对例如那些视力不太好的人。
特别为了前述实施例的安全和鉴别，可以按需要调整条形码在纸上的位置，例如，可以把条形码分成多个部分，每一部分出现在多页纸的其中一页上，由此鉴别文件的多个页，如果不对全部文件进行鉴别的话。或者，可以将条形码打印打印在一页纸上，并且可以与包含在该页纸上的文本和其它信息相比较，以便用于鉴别。
根据本发明的其它优选实施例，除了作为软件模块描述的实现方法以外，可以把图1和图2中所述功能模块作为硬件、固件或它们的组合来实现。例如，可以选择把图1中的打印机驱动软件模块作为一个硬件装置来实现。该硬件装置可以被连接到打印机串口或并口，或其它诸如USB口、红外口、GPAB口或SCSI口之类的其它数据端口，或者甚至网卡，使打印机驱动硬件装置截取从计算机流向打印机的数据。然后由该硬件装置加入条形码数据，或有选择地以条形码数据代替被打印的数据，使得至少该条形码数据将被打印机打印。或者，打印机驱动硬件装置可以作为卡、SIMM或DIMM来实现，其可以被连接到打印机的总线。或者，该打印机驱动硬件装置也可以作为芯片来实现，该芯片可以加到打印机和/或计算机中。如果作为软件来实现，此软件可以加到打印机***上。另外，扫描模块软件可以被加到扫描***用于扫描仪操作。由此，本发明可以根据多个不同的实施例来实现。
应当理解上述描述的目的仅仅是作为示例，在本发明的精神和范围内，许多其它的实施例也是可行的。

Claims (13)

1.一种自动将条形码打印到可打印基材上的***，该条形码具有多个标记图形，该***包括：
(a)输出装置，用于接收多个打印命令并根据所述多个打印命令
   在可打印基材上打印；
(b)计算装置，用于接收要打印的数据；
(c)打印机驱动模块，由所述计算装置操作，把所述要被打印的
   数据的至少一部分自动转换成条形码，自动确定至少一个命
   令以将该条形码打印到所述可打印基材上，形成打印的条形
   码，所述打印机驱动模块传送所述至少一个命令到所述输出
   装置。
2.如权利要求1所述的***，其中所述打印机驱动模块还包括：
(i)条形码驱动程序，用于接收所述要被打印的数据，分析所述
   数据并把至少所述数据的一部分转换成多个标记图形以
   确定该条形码；
(ii)驱动程序，用于接收多个标记图形并确定打印这多个标记图
   形的多个打印命令；
(iii)后台打印程序，用于接收所述多个打印命令并把所述多个打
   印命令转换成用于所述打印输出装置的命令用以打印。
3.如权利要求2所述的***，其中所述输出装置是一种打印到从包含纸、金属、塑料的一组材料中所选择的一种材料的打印机。
4.如权利要求3所述的***，其中所述打印机驱动模块可以作为一个硬件装置来实现，该装置把所述计算装置与所述输出装置相连接。
5.如权利要求3所述的***，其中所述打印机驱动模块作为一个硬件装置来实现，该装置仅与所述计算装置相连接。
6.如权利要求3所述的***，其中所述打印机驱动模块作为软件模块来实现。
7.如权利要求1所述的***，还包括：
(d)一个扫描***，用于读取所述打印的条形码，并且从所述打
   印条形码检索所述要被打印的数据的至少一部分。
8.如权利要求书7所述的***，其中所述扫描***还包括：
(i)一个激光光源，用于反射激光光束到所述打印条形码上；
(ii)一个光检测器，用于检测从所述打印条形码反射的光；和
(iii)一个信号分析模块，由所述计算装置操作，从打印条形码中确
     定至少一部分所述要被打印的数据。
9.一种将条形码打印到可打印基材上的方法，该方法包括下列步骤：
(a)接收数据；
(b)把至少一部分所述数据转换成多个标记图形；
(c)确定至少一个用于打印所述多个标记图形的打印命令；和
(d)将所述多个标记的所述图形打印到可打印基质上形成条形
   码。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述数据特点为文本，使得步骤(b)包括以下步骤：
(i)把所述文本分成多个文字；和
(ii)把每一个文字转换成多个标记图形。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述数据还具有至少一个图形图像，根据所述多个文字，确定所述至少一个图形图像的边界，并且步骤(b)还包括以下步骤：
(iii)把所述至少一个图形图像转换成多个标记图形。
12.如权利要求11所述的方法，其中从包含纸、金属、塑料的组中选择所述可打印基材，并且通过将可视显示物质打印到所述可打印基材来执行步骤(d)。
13.如权利要求书12所述的方法，其中所述可打印基材是一个文件并且条形码包含鉴别所述文件来源的信息。
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