一种光标签序列的读取方法及设备

摘要

本发明公开了一种光标签序列的读取方法及设备，包括：在沿识别设备运动的方向依次安装的若干光标签构成的光标签序列中确定基点光标签，把该基点光标签作为沿识别设备对光标签序列读取的起始光标签；把沿识别设备的拍摄镜头视景作为在光标签序列上滑动的滑动窗口，随着识别设备的运动将滑动窗口中划过的光标签按顺序进行读取；将读取到的光标签数据拼接起来，得到光标签序列显示的完整信息内容，该方法及设备能够使移动中的识别设备实现光标签的识别与读取。

权利要求

1.一种光标签序列的读取方法，其特征在于，所述光标签序列由沿识别设备(12)运动的方向依次安装的若干光标签构成，所述方法包括：在沿识别设备(12)运动的方向依次安装的若干光标签构成的光标签序列(11)中确定基点光标签，把该基点光标签作为沿识别设备(12)对光标签序列(11)读取的起始光标签；

把沿识别设备(12)的拍摄镜头视景作为在光标签序列(11)上滑动的滑动窗口，随着识别设备(12)的运动将滑动窗口中划过的光标签按顺序进行读取；

将读取到的光标签数据拼接起来，得到光标签序列(11)显示的完整信息内容。

2.根据权利要求1所述的光标签序列的读取方法，其特征在于：通过识别设备(12)采集同一光标签1个帧跳变时间内的位移，计算识别设备(12)的移动速度。

3.根据权利要求1所述的光标签序列的读取方法，其特征在于：将识别设备(12)采集得到的相邻两帧内均完整出现的同一光标签作为基点光标签。

4.根据权利要求1所述的光标签序列的读取方法，其特征在于：自基点光标签后，在一个完整显示周期内，识别设备(12)依次采集经过滑动窗口中所有光标签的显示数据。

5.根据权利要求4所述的光标签序列的读取方法，其特征在于：将识别设备(12)一个完整显示周期采集得到的所有光标签的显示数据按顺序进行拼接，得光标签序列(11)显示的完整信息内容。

6.一种光标签序列的读取设备，其特征在于，所述光标签序列由沿识别设备(12)运动的方向依次安装的若干光标签构成，所述设备包括：用于在沿识别设备(12)运动的方向依次安装的若干光标签构成的光标签序列(11)中确定基点光标签的第一装置，该基点光标签为识别设备(12)对光标签序列(11)读取的起始光标签；

用于把识别设备(12)的拍摄镜头视景作为光标签序列(11)上滑动的滑动窗口，随着识别设备(12)的运动将所述滑动窗口中划过的光标签按顺序进行读取的第二装置；

用于将读取到的光标签数据连接起来，得光标签序列(11)显示完整信息的第三装置；

第一装置、第二装置及第三装置构成识别设备(12)。

7.根据权利要求6所述的光标签序列的读取设备，其特征在于：识别设备(12)采集同一光标签1个帧跳变时间内的位移，计算识别设备(12)的移动速度。

8.根据权利要求6所述的光标签序列的读取设备，其特征在于：将识别设备(12)采集得到的相邻两帧内均完整出现的同一光标签作为基点光标签。

9.根据权利要求6所述的光标签序列的读取设备，其特征在于：自基点光标签后，在一个完整显示周期内，识别设备(12)依次采集经过滑动窗口中所有光标签的显示数据。

10.根据权利要求6或9所述的光标签序列的读取设备，其特征在于：将识别设备(12)一个完整显示周期采集得到的所有光标签的显示数据按顺序进行拼接，得光标签序列(11)显示的完整信息内容。

说明书

一种光标签序列的读取方法及设备

技术领域

[0001] 本发明属于光标签显示与读取技术领域，涉及一种光标签序列的读取方法及设备。

背景技术

[0002] 在行驶的车辆或其它按固定方向行驶的交通工具上(如图1)，路旁设置的光标签可能一闪而过，造成乘客无法进行光标签的完整识别。举例来说，在地铁隧道中的广告牌位置设置的光标签，当列车行驶经过过程中，由于相对运动，车上用户可能无法采集到一光标签上的信息，致使识别失败，因此需要开发出一种光标签序列的显示及读取技术，使移动中的识别设备能够实现光标签序列的识别与读取，上述问题限制了光标签的应用、也给用户乘车过程中的信息获取造成了障碍。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种光标签序列的读取方法及设备，该方法及设备能够使移动中的识别设备实现光标签的识别与读取。

[0004] 为达到上述目的，本发明所述光标签序列的读取方法包括：

[0005] 在沿识别设备运动的方向依次安装的若干光标签构成的光标签序列中确定基点光标签，把该基点光标签作为沿识别设备对光标签序列读取的起始光标签；

[0006] 把沿识别设备的拍摄镜头视景作为在光标签序列上滑动的滑动窗口，随着识别设备的运动将滑动窗口中划过的光标签按顺序进行读取；

[0007] 将读取到的光标签数据拼接起来，得到光标签序列显示的完整信息内容。

[0008] 通过识别设备采集同一光标签1个帧跳变时间内的位移，计算识别设备的移动速度。

[0009] 将识别设备采集得到的相邻两帧内均完整出现的同一光标签作为基点光标签。

[0010] 自基点光标签后，在一个完整显示周期内，识别设备依次采集经过滑动窗口中所有光标签的显示数据。

[0011] 将识别设备一个完整显示周期采集得到的所有光标签的显示数据按顺序进行拼接，得光标签序列显示的完整信息内容。

[0012] 本发明所述的光标签序列的读取设备包括：

[0013] 用于在沿识别设备运动的方向依次安装的若干光标签构成的光标签序列中确定基点光标签的第一装置，该基点光标签为识别设备对光标签序列读取的起始光标签；

[0014] 用于把识别设备的拍摄镜头视景作为光标签序列上滑动的窗口，随着识别设备的运动将所述滑动窗口中划过的光标签按顺序进行读取的第二装置；

[0015] 用于将读取到的光标签数据连接起来，得光标签序列显示完整信息的第三装置；

[0016] 第一装置、第二装置及第三装置构成识别设备。

[0017] 识别设备采集同一光标签1个帧跳变时间内的位移，计算识别设备的移动速度。

[0018] 将识别设备采集得到的相邻两帧内均完整出现的同一光标签作为基点光标签。

[0019] 自基点光标签后，在一个完整显示周期内，识别设备依次采集经过滑动窗口中所有光标签的显示数据。

[0020] 将识别设备一个完整显示周期采集得到的所有光标签的显示数据按顺序进行拼接，得光标签序列显示的完整信息内容。

[0021] 本发明具有以下有益效果：

[0022] 本发明所述的光标签序列的读取方法及设备，在具体操作时，针对识别设备移动的情况，通过采集不同光标签的数据实现完整数据的采集，具体的，先沿识别设备运动的方向依次安装若干光标签，并将所有光标签构成光标签序列，再确定基点光标签，然后再基点光标签的基础上通过拍摄镜头以视景窗口的方式持续拍摄光标签序列，然后通过作帧差及拼接的方式得到光标签序列所显示的信息，在实际应用时，用户可以通过手持设备对沿途的光标签进行拍摄，并获取光标签序列的内容，解决了在行驶的交通工具上难以连续读取光标签的问题。

附图说明

[0023] 图1为本发明的结构示意图；

[0024] 其中，11为光标签序列、12为识别设备；

[0025] 图2为本发明中所述另一种光标签的结构示意图；

[0026] 其中，21为光标签衬板，22为第一定位光源柱，23为第二定位光源柱，24为光标签数据光源，25为光标签警示光源；

[0027] 图3为本发明中所述一种光标签的结构示意图；

[0028] 其中，31为光标签定位标识符、32为光标签数据单元；

[0029] 图4为本发明中视景窗口13的结构示意图；

[0030] 其中，42为镜头可见的光标签序列11部分视景窗口13，43为窗口滑动方向；

[0031] 图5为本发明的流程图。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

[0033] 本发明所述的光标签序列的读取方法包括：

[0034] 在沿识别设备12运动的方向依次安装的若干光标签构成的光标签序列11中确定基点光标签，把该基点光标签作为沿识别设备12对光标签序列11读取的起始光标签；

[0035] 把沿识别设备12的拍摄镜头视景作为在光标签序列11上滑动的滑动窗口，随着识别设备12的运动将滑动窗口中划过的光标签按顺序进行读取；

[0036] 将读取到的光标签数据拼接起来，得到光标签序列11显示的完整信息内容。

[0037] 通过识别设备12采集同一光标签1个帧跳变时间内的位移，计算识别设备12的移动速度。

[0038] 将识别设备12采集得到的相邻两帧内均完整出现的同一光标签作为基点光标签。

[0039] 自基点光标签后，在一个完整显示周期内，识别设备12依次采集经过滑动窗口中所有光标签的显示数据。

[0040] 将识别设备12一个完整显示周期采集得到的所有光标签的显示数据按顺序进行拼接，得光标签序列11显示的完整信息内容。

[0041] 本发明所述的光标签序列的读取设备包括：

[0042] 用于在沿识别设备12运动的方向依次安装的若干光标签构成的光标签序列11中确定基点光标签的第一装置，该基点光标签为识别设备12对光标签序列11读取的起始光标签；

[0043] 用于把识别设备12的拍摄镜头视景作为光标签序列11上滑动的窗口，随着识别设备12的运动将所述滑动窗口中划过的光标签按顺序进行读取的第二装置；

[0044] 用于将读取到的光标签数据连接起来，得光标签序列11显示完整信息的第三装置；

[0045] 第一装置、第二装置及第三装置构成识别设备12。

[0046] 识别设备12采集同一光标签1个帧跳变时间内的位移，计算识别设备12的移动速度。

[0047] 将识别设备12采集得到的相邻两帧内均完整出现的同一光标签作为基点光标签。

[0048] 自基点光标签后，在一个完整显示周期内，识别设备12依次采集经过滑动窗口中所有光标签的显示数据。

[0049] 将识别设备12一个完整显示周期采集得到的所有光标签的显示数据按顺序进行拼接，得光标签序列11显示的完整信息内容。

[0050] 实施例一

[0051] 参考图2，第一定位光源柱22和第二定位光源柱23的长度比例为k，且1＜k≤3；第一定位光源柱22和第二定位光源柱23由直流电源直接点亮，不叠加数据信号，保持稳定长亮；光标签数据光源24叠加数据信号，亮暗变化(或光波形)随输入的数据信号改变；光标签警示光源25按照时间周期T进行明灭闪烁，此处T＞0；采集装置先通过第一定位光源柱22和第二定位光源柱23，以及二者的长短差异、位置关系，判断出光标签数据光源24的位置；接着对光标签数据光源24进行读取获得光标签数据。

[0052] 参考图3，所述光标签包括定位标识31和信号单元组32，其中，定位标识为三个矩形框结构，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被摄像设备检测出来，进而借助定位标识确定信号单元组的位置，从而实现信号单元组的数据识别与读取；信号单元为矩形黑白的正方形，多个信号单元构成一组，通常情况下信号单元组为5×5的阵列，每个信号单元表示0或1，整个信号单元组构成一帧数字信号序列。

[0053] 设光标签的帧跳变时间为T，光标签一个周期的数据为g帧，则结合图4，本发明的具体操作过程为：

[0054] 1)沿识别设备12运动的方向在光标签待安装位置依次安装若干光标签，所有光标签形成光标签序列11，控制器控制所述光标签序列11进行信息的显示，其中，光标签距地面的高度为h米，光标签的宽度及高度分别为m米及n米，且相邻两个光标签之间的距离为l米，其中，1≥vmax·ss+m，vmax为识别设备12的最高运动速度，ss为识别设备12的快门速度；

[0055] 2)确定基点光标签；

[0056] 3)识别设备12在运动过程中，识别设备12上的拍摄镜头表现为视景窗口13，其中，光标签序列11中的各光标签依次滑动通过所述视景窗口13，设视景窗口13的宽度为w，则从t1时刻起，光标签序列11中的各光标签依次经过所述视景窗口13，设拍摄镜头持续拍摄光标签序列11的时间为 且得到的图像帧为f1，f2，…fk，其中，k为：

[0057]

[0058] 其中， 表示为取整，v为识别设备12的速度，对于第i个图像帧fi，识别设备12平移的位移为(i-1)·v·ss.v.ss，因此向设备平移的反方向等比例平移以上帧图像f1，f2，…fk，得到平移后的帧图像：f1’，f2’，…fk’，此处分两种情况处理：

[0059] 情况一，若光标签为图2所示类型，则读取任意帧fj′最靠近中心位置的光标签信号单元的数据，所得数据记作光标签信号单元数据dj，此处舍去数据dk；，即得到数据k-1个光标签信号单元数据d1，…，dj，…，dk-1

[0060] 情况二，若光标签为图3所示类型，则将f1’，f2’，…fk’的fj’-fj-1两个图像帧作帧差，即得k-1个光标签信号单元数据d1，…，dj，…，dk-1；

[0061] 4)将步骤3)得到的k-1个光标签信号单元数据d1，…，dj，…，dk-1储存到数据库中，此处分两种情况处理：

[0062] 情况一，若光标签为图2所示类型，则去除d1，…，dj，…，dk-1相邻完全相同的数据；

[0063] 情况二，若光标签为图3所示类型，则去除数据库中全0的数据记录；

[0064] 计算数据库的记录条目r，当r≥g-1时，则转至步骤5)，当r＜g-1时，则转至步骤2)；

[0065] 5)将数据库中前g-1个光标签信号单元数据依次进行连接，得光标签序列11显示的信息，完成光标签序列11的读取。

[0066] 其中，识别设备12的速度v＝s/T。

[0067] 步骤2)的具体操作为：识别设备12在运动过程中，在t1时刻，通过识别设备12获取光标签序列11的一图像帧f1，将该图像帧f1作为基准帧，再在t1+T时刻，通过识别设备12获取光标签序列11的另一图像帧f2，再将识别设备12平移距离s，得光标签序列11的图像帧f3，使得帧差f3-f1的值最小值，其中，m≥s≥0，则将帧差f3-f1作为定位标识符31，将距第1个图像帧f1所显示图像的中心最近的定位标识符31所标识的光标签作为基点光标签。

[0068] 本发明第一实施例涉及的光标签序列的读取方法，具体应用如下：

[0069] 用户乘坐地铁读取广告信息，在地铁隧道壁布置光标签序列11，对某品牌化妆品进行广告宣传，用户U在乘坐地铁时，取出本人智能手机进行光标签识别，采用光标签类型为图3所示。

[0070] 已知光标签的帧跳变时间T＝1/10秒，光标签一个周期的数据为g＝20帧，用户U的手机快门速度为ss＝1/60秒，视景窗口13宽度为4米，单个光标签的尺寸为0.25米×0.1米，光标签距离地面的高度h＝2.2米，相邻两个光标签之间的距离为l＝0.5米；当用户U开始拍摄光标签序列11，首先，定位基点光标签，在开始时刻20170209114730000获得帧f1，在20170209114730000+100时拍摄获得帧f2，光标签向列车行驶反方向平移s得到f3，使得帧差f3-f1取最小值，则s为1.1米；估算地铁的行驶速度为36km/h；从20170209114730000时间起持续拍摄光标签时长为1.5秒，得到90帧数据；对90帧数据按照公式(1)进行平移后，再将平移后的帧与前帧作帧差；从基点光标签位置开始依次获取89组数据记录；去除全0数据记录，得到15组数据；由于15<20，再次进行基点光标签定位，在开始时刻20170209114731500获得帧f1，在20170209114731500+100时拍摄获得帧f2，光标签向列车行驶反方向平移s得到f3，使得帧差f3-f1取最小值，则s为1.1米；估算地铁的行驶速度为36km/h；从
20170209114731500时间起持续拍摄光标签时长为1.5秒，得到90帧数据；对90帧数据按照公式(1)进行平移后，再将平移后的帧与前帧作帧差；从基点光标签位置开始依次89组数据记录；去除全0数据记录，得到15组数据；将15组数据与前面获得的15组数据相连接得到30组数据，由于30＞20，则从30组数据中提取任意顺序相连的20组数据，得光标签序列所显示的信息。

[0071] 实施例二

[0072] 实施例二是对实施例一的替代，具体如下：

[0073] 在观光电梯(电梯间完全透明)C与D楼之间的电梯间内垂直方向安装光标签序列，用户U在乘坐地铁时，取出本人智能手机进行光标签识别，采用光标签类型为图2所示。

[0074] 已知光标签的帧跳变时间T＝1/10秒，光标签一个周期的数据为g＝15帧，用户U的手机快门速度为ss＝1/20秒，视景窗口13宽度为4米，单个光标签的尺寸为0.25米×0.1米，光标签的宽度为0.1米，相邻两个光标签间距0.15米。当用户U开始拍摄光标签序列11，首先，定位基点光标签，在开始时刻20170209114730000获得帧f1，在20170209114730000+100时拍摄获得帧f2，光标签向电梯运行反方向平移s得到f3，使得帧差f3-f1取最小值，则s为1/30米；估算地铁的行驶速度为2m/h；从2017020912345678时间起持续拍摄光标签时长为2秒，得到40帧数据；从基点光标签位置开始依次获取40组数据记录；去除相邻完全相同的数据，只保留一个，得到20组数据，由于20>15读取成功；则从20组数据中提取任意顺序相连的
15组数据，得光标签序列所显示的信息。