一种光标签拍摄和光标签解码接力工作方法技术

本发明专利技术提供了一种光标签拍摄和光标签解码接力工作方法，光标签包括信号单元组或简称为“数据位”和定位标识或简称为“标志位”两部分，通过变换摄像设备的拍摄频率、消除设备的运动位移影像，实现对光标签和背景图像的同时采集，并实现两种拍摄图像内容的对准、叠加合成；既确保了光标签的数据传输，又使得光标签所处的背景图像得到保留，提高了用户在使用光标签的现场体验，上述方法是当前其它标签(如：二维码、条形码)方法所未涉及的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光标签，具体涉及一种光标签拍摄和光标签解码接力工作方法。
技术介绍
光标签工作在较高的扫描频率上，而其周围的背景图像需要相对较低的扫描频率采集。如果只采集光标签数据信息，则其所依托的背景信息就会丢失；反之，如果只采集背景图像信息，则光标签也就失去了使用意义。因此，要兼顾两种图像内容的采集，就需要提出一种合理的工作模式或方法同时对它们进行采集，并且达到损失信息最少、不失真的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种光标签拍摄和光标签解码接力工作方法，实现对光标签和背景图像的同时采集，并实现两种拍摄图像内容的对准、叠加合成。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种光标签拍摄和光标签解码接力工作方法，光标签包括信号单元组或简称为“数据位”和定位标识或简称为“标志位”两部分，定位标识以一定的频率同步闪烁，摄像设备检测定位标识确定信号单元的位置，从而进行数据识别与读取；每个信号单元表示数字信号的“0”或“1”，整个信号单元组组成的矩阵构成一帧的数字信号序列；光标签拍摄和光标签解码接力工作方法，具体方法如下：步骤一：进行光标签扫描定位，发现定位场景中的光标签并获得其位置坐标；通过光标签识别设备(2-1)采集多帧标签图像，找到光标签识别设备(2-1)的定位标识，进一步获得其在整个图像中的坐标位置，记该坐标为(x1,y1)；步骤二：读取光标签内容，对光标签显示数据进行逐帧解码分析；将光标签识别设备(2-1)的图像采集频率调高到光标签数据采集状态，即每帧之间的采集时长等于光标签的闪烁频率的倒数；光标签识别设备(2-1)以周期为m，循环放送内容，假设此时的时刻为t1，采集的全部一个周期的m帧标签图像，记为：f0’，f1’，…，fm’，利用上述得到的定位标识获得信号单元组，将任意帧fi’图像的信号单元组按照单元划分，0≤i≤m，获得每单元的数字信号值，则得到fi’帧的光标签数据序列，记为Xi；，依此方法获得f1’，…，fm’所显示的数据，组合成完整的光标签识别设备(2-1)放送内容；步骤三：拍摄背景图像内容：将光标签识别设备(2-1)的图像采集频率调低到图像拍摄状态，即每帧之间的采集时间大于光标签的闪烁频率；此时的时刻为t2，采集的多帧标签图像，记为：f0”，f1”，…，fm”；步骤四：再次进行光标签扫描定位，发现定位场景中的光标签并获得其位置坐标，其方法与上述步骤一方法相同，得到光标签在当前窗口中的位置坐标，表示为(x2,y2)；步骤五：进行光标签与背景图像对准，由于时间t1至t2非常短暂，将光标签识别设备(2-1)的移动视为匀速直线运动，则光标签识别设备(2-1)移动的距离为(x1,y1)至(x2,y2)的距离，方向为(x1,y1)至(x2,y2)的反向，则取(x1,y1)至(x2,y2)中点位置为对准基点，该点在t1时刻图像坐标系的(x1+(x2-x1)/2,y1+(y2-y1)/2)处；将在t1时刻光标签识别设备(2-1)显示屏幕图像以点(x1+(x2-x1)/2,y1+(y2-y1)/2)为正中心，取最大正方形为背景，不足部分忽略，再将光标签及其所编码信息也以(x1+(x2-x1)/2,y1+(y2-y1)/2)点为中心，叠加显示在背景图上。进一步，所述步骤一，进行光标签扫描定位方法为：光标签识别设备(2-1)按照自身固有频率连续采集多帧标签图像，记为：f0，f1，…，fm，m为自然数，相邻帧采集时间不小于光标签定位标识符两次闪烁的时间间隔；对相邻的任意两帧做差分得到差值图，直到在差值图中找到光标签识别设备(2-1)的定位标识，进一步获得其在整个图像中的坐标位置，记该坐标为(x1,y1)。进一步，光标签的信号单元为定位标识间的矩形黑白小正方形，多个信号单元构成一组，信号单元组成5×5的阵列，每个信号单元表示数字信号的“0”或“1”，整个信号单元组组成的矩阵构成一帧的数字信号序列。进一步，光标签的各信号单元按照预定的程序进行闪动，将更多的信号内容通过多帧显示，在多帧中给出起始帧/结束标识帧，用于标定多帧一个完整周期的开始/结束位置。本专利技术可以解决使用同一摄像设备，接近同时采集光标签数据和光标签背景图像，通过变换摄像设备的拍摄频率、消除设备的运动位移影像，实现对光标签和背景图像的同时采集，并实现两种拍摄图像内容的对准、叠加合成；既确保了光标签的数据传输，又使得光标签所处的背景图像得到保留，提高了用户在使用光标签的现场体验，上述方法是当前其它标签(如：二维码、条形码)方法所未涉及的问题。附图说明图1光标签样例；图2光标签拍摄和光标签解码接力工作场景示意图；图3图像取景框坐标系关系图；图4运动前后光标签坐标变换示意图；图5光标签拍摄和光标签解码接力工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：如图1所示，光标签包括信号单元(cell)组(或简称为“数据位”)和定位标识(或简称为“标志位”)两部分，其中定位标识为上图三个较大的矩形框(三个此矩形框称为“一组定位标识符”)，工作状态下定位标识以一定的频率同步闪烁，通过图像差分的方法可以很快得被摄像设备检测出来，进而借助定位标识可以确定信号单元的位置，从而进行数据识别与读取；信号单元为定位标识间的矩形黑白小正方形，多个信号单元构成一组，通常信号单元组成5×5(不限于)的阵列，每个信号单元表示数字信号的“0”或“1”，整个信号单元组组成的矩阵构成一帧的数字信号序列(这里标识位的边长为数据位边长的两倍，更加便于定位)，为了增加信号单元表示的数据空间，工作状态下各信号单元也可按照预定的程序进行闪动，从而将更多的信号内容通过多帧显示。，这时需要在多帧中给出一个起始帧/结束标识帧，用于标定多帧一个完整周期的开始/结束位置，该帧信号单元组设定为一个特殊的数据组合，如：全0或全1或任何不与实际可能表述的信息相异的特殊组合。上述光标签拍摄和光标签解码接力工作场景如图2所示。图中2-1为光标签识别设备，2-2为光标签所处的真实场景，2-3为光标签，2-1需要通过短时拍摄实现对2-2和2-3的同时拍摄与识别，并消除因为2-1运动而带来的图像与光标签错位。如图5所示，上述光标签拍摄和光标签解码接力工作方法，其过程是：步骤一：进行光标签扫描定位，发现定位场景中的光标签并获得其位置坐标，如图3；上述光标签扫描定位方法如下：2-1按照自身固有频率连续采集多帧标签图像，记为：f0，f1，…，fm，m为自然数，相邻帧采集时间不小于光标签定位标识符两次闪烁的时间间隔；对相邻的任意两帧做差分得到差值图，直到在差值图中找到2-1的定位标识，进一步获得其在整个图像中的坐标位置，记该坐标为(x1,y1)；步骤二：读取光标签内容，对光标签显示数据进行逐帧解码分析，其方法是：将2-1的图像采集频率调高到光标签数据采集状态，即每帧之间的采集时长等于光标签的闪烁频率的倒数；2-1以周期为m，循环放送内容，假设此时的时刻为t1，采集的全部一个周期的m帧标签图像，记为：f0’，f1’，…，fm’，利用上述得到的定位标识获得信号单元组，将任意帧fi’图像的信号单元组按照单元划分，0≤i≤m，获得每单元的数字信号值，则得到fi’帧的光标签数据序列，记为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光标签拍摄和光标签解码接力工作方法，其特征在于：光标签包括信号单元组或简称为“数据位”和定位标识或简称为“标志位”两部分，定位标识以一定的频率同步闪烁，摄像设备检测定位标识确定信号单元的位置，从而进行数据识别与读取；每个信号单元表示数字信号的“0”或“1”，整个信号单元组组成的矩阵构成一帧的数字信号序列；光标签拍摄和光标签解码接力工作方法，具体方法如下：步骤一：进行光标签扫描定位，发现定位场景中的光标签并获得其位置坐标；通过光标签识别设备(2‑1)采集多帧标签图像，找到光标签识别设备(2‑1)的定位标识，进一步获得其在整个图像中的坐标位置，记该坐标为(x1,y1)；步骤二：读取光标签内容，对光标签显示数据进行逐帧解码分析；将光标签识别设备(2‑1)的图像采集频率调高到光标签数据采集状态，即每帧之间的采集时长等于光标签的闪烁频率的倒数；光标签识别设备(2‑1)以周期为m，循环放送内容，假设此时的时刻为t1，采集的全部一个周期的m帧标签图像，记为：f0’，f1’，…，fm’，利用上述得到的定位标识获得信号单元组，将任意帧fi’图像的信号单元组按照单元划分，0≤i≤m，获得每单元的数字信号值，则得到fi’帧的光标签数据序列，记为Xi；，依此方法获得f1’，…，fm’所显示的数据，组合成完整的光标签识别设备(2‑1)放送内容；步骤三：拍摄背景图像内容：将光标签识别设备(2‑1)的图像采集频率调低到图像拍摄状态，即每帧之间的采集时间大于光标签的闪烁频率；此时的时刻为t2，采集的多帧标签图像，记为：f0”，f1”，…，fm”；步骤四：再次进行光标签扫描定位，发现定位场景中的光标签并获得其位置坐标，其方法与上述步骤一方法相同，得到光标签在当前窗口中的位置坐标，表示为(x2,y2)；步骤五：进行光标签与背景图像对准，由于时间t1至t2非常短暂，将光标签识别设备(2‑1)的移动视为匀速直线运动，则光标签识别设备(2‑1)移动的距离为(x1,y1)至(x2,y2)的距离，方向为(x1,y1)至(x2,y2)的反向，则取(x1,y1)至(x2,y2)中点位置为对准基点，该点在t1时刻图像坐标系的(x1+(x2‑x1)/2,y1+(y2‑y1)/2)处；将在t1时刻光标签识别设备(2‑1)显示屏幕图像以点(x1+(x2‑x1)/2,y1+(y2‑y1)/2)为正中心，取最大正方形为背景，不足部分忽略，再将光标签及其所编码信息也以(x1+(x2‑x1)/2,y1+(y2‑y1)/2)点为中心，叠加显示在背景图上。...

【技术特征摘要】
1.一种光标签拍摄和光标签解码接力工作方法，其特征在于：光标签包括信号单元组或简称为“数据位”和定位标识或简称为“标志位”两部分，定位标识以一定的频率同步闪烁，摄像设备检测定位标识确定信号单元的位置，从而进行数据识别与读取；每个信号单元表示数字信号的“0”或“1”，整个信号单元组组成的矩阵构成一帧的数字信号序列；光标签拍摄和光标签解码接力工作方法，具体方法如下：步骤一：进行光标签扫描定位，发现定位场景中的光标签并获得其位置坐标；通过光标签识别设备(2-1)采集多帧标签图像，找到光标签识别设备(2-1)的定位标识，进一步获得其在整个图像中的坐标位置，记该坐标为(x1,y1)；步骤二：读取光标签内容，对光标签显示数据进行逐帧解码分析；将光标签识别设备(2-1)的图像采集频率调高到光标签数据采集状态，即每帧之间的采集时长等于光标签的闪烁频率的倒数；光标签识别设备(2-1)以周期为m，循环放送内容，假设此时的时刻为t1，采集的全部一个周期的m帧标签图像，记为：f0’，f1’，…，fm’，利用上述得到的定位标识获得信号单元组，将任意帧fi’图像的信号单元组按照单元划分，0≤i≤m，获得每单元的数字信号值，则得到fi’帧的光标签数据序列，记为Xi；，依此方法获得f1’，…，fm’所显示的数据，组合成完整的光标签识别设备(2-1)放送内容；步骤三：拍摄背景图像内容：将光标签识别设备(2-1)的图像采集频率调低到图像拍摄状态，即每帧之间的采集时间大于光标签的闪烁频率；此时的时刻为t2，采集的多帧标签图像，记为：f0”，f1”，…，fm”；步骤四：再次进行光标签扫描定位，发现定位场景中的光标签并获得其位置坐标，其方法与上述步骤一方法相同，得到光标签在当前窗口中的位置坐标，表示为(x2,y2)；步骤五：进行光标签与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，方俊，李江亮，苏爱民，
申请(专利权)人：西安小光子网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61