一种基于光标签的信息交互系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种零售商品在线支付方法，具体为一种移动设备快速支付方法。
【背景技术】
[0002] 当前，在基于移动终端的信息交互时，为了识别和对接各种信息平台目标时，通常 使用二维码技术或无线识别的方式建立需求者和供给者之间的信息联系，但是二维码的方 法存在识别距离近，具体表现为识别距离与码字图形尺寸比低，而且存储的信息较为死板， 信息容量有限;无线电信号识别虽然距离远，但其指向性较差，目标区域可能存在多个可使 用目标，无法定向指定;从而无法满足在远距离上的定向信息获取要求，无论在消费购物、 信息获取W及信息传递上都无法满足使用要求。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种定向性强，识别距离远，信息容量大 的基于光标签的信息交互系统及交互方法。
[0004] 本发明是通过W下技术方案来实现：
[0005] 本发明一种基于光标签的信息交互系统，包括用于信息编码的光标签，用于提供 信息的数据服务器，用于信息解码和连接数据服务器的移动终端，W及用于连接移动终端 和数据服务器的无线通信网路;所述的光标签包括信号单元和定位标识;信号单元包括若 干独立闪烁的发光单元，定位标识包括多个同步闪烁的发光单元，定位标识中发光单元的 发光面积大于信号单元中发光单元的发光面积;通过发光单元的闪烁编码传递的信息内 容;所述的移动终端包括图像采集装置和图像处理模块，图像采集装置用于采集光标签的 编码图像，图像处理模块用于对编码图像进行解码;移动终端根据解码信息通过无线通信 网络连接数据服务器交互信息。
[0006] 优选的，信号单元中的发光单元呈矩阵排列。
[0007] 优选的，定位标识至少包括不在同一直线上的=个发光单元，定位标识的发光单 元相邻设置在信号单元外部。
[000引优选的，移动终端采用智能手机、平板电脑和智能眼镜。
[0009] 本发明一种采用如本发明所述基于光标签的信息交互系统的信息交互方法，包括 如下步骤，
[0010] 步骤一，将供给信息通过设定信号单元中每个发光单元的闪烁排序和频率对所要 传递的信息进行编码，通过设定定位标识中所有发光单元的闪烁排序和频率对信息传递的 周期进行编码；
[0011] 步骤二，需求信息时，利用移动终端在不短于信息传递周期的时间内通过图像采 集模块连续采集光标签闪烁时产生的图像，通过对图像的解码得到光标签传递的信息；
[0012] 步骤=，移动终端根据解码后得到的信息，经无线通信网络与数据服务器连接，实 现需求与供给信息的交互。
[oou]优选的，步骤一中，光标签中的信号单元编码时，W信号单元内M于I列的发光矩阵 -Coo 饰 Z- ：：中任意发光单元CU表示一比特的二进制或多进制数据对传递信息进行编 AkO …Ckl - 码，其中叫￡{0，1，…，N}，N对应N进制，0<1<1，0^<4^和1均为正整数。
[0014] 进一步，W发光单元明暗两种状态的变化作为数字传递信号的中的1或0,或多种 颜色的变化作为数字传递信号的多个状态，或者明暗和颜色组合的变化作为数字传递信号 的多个状态。
[0015] 优选的，步骤二中，对光标签光标签闪烁时产生的图像进行解码时，包括如下步 骤，
[0016] 2.1移动终端按照自身固有频率连续采集一段时间长度的光标闪烁时产生的签图 像，共计m帖，各帖记为:f〇，fi，…，fm，采集时间不小于信号传递周期T;
[0017] 2.2对相邻的任意两帖做差分得到差值图，在差值图中找到成组出现的定位标识 中的多个发光单元;根据信号单元和定位标签的关系，得到图像中的信号单元位置并进行 发光单元的区块划分；
[0018] 2.3根据明暗状态或多种颜色变化的状态为每帖中的每一个信号单元内发光单元 赋值，则解码得到对应帖的数据;通过解码定位标识状态的转化确定信息传递周期和信息 传递的起始，依次解码信息传递周期内的每一帖数据，得到编码的传递信息。
[0019] 与现有技术相比，本发明具有W下有益的技术效果：
[0020] 本发明通过光标签的设置，W及与其配合的移动终端的配合，在无线通信网络的 支持下，实现了移动终端和数据服务器的信息交互;光标签通过发光和闪烁进行信息的传 递，从而能够满足其定向性的要求，并且极大的提高识别距离，能够达到千米级别，同时极 大的提高了编码容量，从而能够更好的满足信息传递的需求。并且其系统结构简单，交互方 法实施方便，适用于商业交易，在线支付，餐饮订购等等，应用范围广。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明实例中所述的应用场景图。
[0022] 图2为本发明实例中所述的应用方法流程图。
[0023] 图3为本发明实例中所述的解码流程图。
[0024] 图4为本发明实例中所述的光标签实例图。
[0025] 图5为本发明实例中所述的识别后的定位标识。
[0026] 图6为本发明实例中所述的信号单元的区域划分。
[0027] 图7为本发明实例中所述的信号单元对应的发光矩阵。
[00%]图中：用户1，商店2,光标签3,移动终端4,信号单元5,定位标识6。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而 不是限定。
[0030] 本发明所述的基于光标签的信息交互系统及方法，应用到远距定向识别的快速支 付中，具体的该系统包括存储有商家信息的数据服务器、光标签、移动终端和无线通信网 络。
[0031] 其中，数据服务器提供商家网络购物和相关商品的数据。
[0032] 如图4所示，光标签包括作为数据位的信号单元5和作为标志位的定位标识6两部 分，其中定位标识为图中=个较大的矩形框，=个此矩形框称为一组定位标识符，工作状态 下定位标识W-定的频率同步闪烁，通过图像差分的方法可W很快得被摄像设备检测出 来，进而借助定位标识可W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，本优选实例中信号单元中的发光 单元组成5 X 5的阵列，每个发光单元表示数字信号的"0"或"r，整个发光单元组组成的矩 阵构成一帖的数字信号序列，优选的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帖显示，运时需要在多帖中给出一个起始帖/结束标识帖，用 于标定多帖一个完整周期的开始/结束位置，该帖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。
[0033] 其中，移动终端是指具有拍摄功能的智能移动设备，包括手机、平板电脑、智能眼 镜等，本实例中对上述的光标签的识别距离进行计算如下。
[0034] 取市场常见的手机设备的参数为例，利用如下公式进行计算。
[0035] 距离=物体实际大小X设备焦距/(物体成像像素数XCCD像素单位大小）。
[0036] 设备的参数如下：
[0037] CCD 像素大小：1.12Xl〇-3mm;
[003引设备焦距:4.76mm(对角线）；
[0039] 光标签信号单元实际大小:2X2mm，2X 1.414(对角线）；
[0040] 光标签定位标识实际大小:4X4mm，4X 1.414(对角线）；
[0041 ]图像分辨率:3936 X 5248 (2000万），2688 X 4480 (1000万）；
[0042] 屏幕面积：136mm(对角线，16:9);
[0043] 拍摄分辨率:3936X5248(2000万）；
[0044] 得到最远距离=2 X 4.76/(5 X 1.12 X 10-3/1.414) = 2.4 X 1〇3臟。
[0045] 由此可见，上述识别距离远远大于同尺寸二维码的识别距离。
[0046] 利用本发明所述的信息交互方法，移动终端采集远距离光标签标识数据，用于获 得商家网上商品销售网络地址与交易相关信息；利用上述获得的信息，数据服务器与移动 终端通信，传递商品出售信息及支付信息。
[0047] 如图1和图2所示，其包括W下步骤。
[0048] 步骤1:商家在售货地点设立移动终端可远程、定向识别的光标签，光标签通过光 线发散向空间范围内广播或展示标识内容;标签标识内容至少包括:商家网络销售服务器 地址、商家商品类型、商家地理空间位置、商家营业时间、商家电话号码、本地实时时间；光 标签包括发光源，控制电路，W及电池或电源，其中，发光源可W使用各种发光技术，例如使 用LED灯，根据不同的使用需求，发光源的数量可W为一个或多个，控制电路用于控制发光 源的光波频率和闪烁，电池和电源为控制电路和发光源提供能源，发光源通过一段时间周 期内发出的光的特征，如波长，强度，频率等变化来表达上述标签标识内容;对于上述标签 标识内容的光标签编码的方法是：
[0049] 定位标识与信号单元Wl/n秒的频率闪动，n为正整数;信号单元组的编码方法是： C〇〇 ... Cqi' 在图7所示的信号单元，对应构成的kXl的发光矩阵 :中，k，l为正整数，任 .GkO ... CkI- 意信号单元叫，叫￡{0,1}，0<;[<1，0。'也表示一比特的二进制数据，{(3日日，。'，叫，。'，(3化} 的集合按照指定序列构成编码组。如果编码按照每个信号单元的位置进行区分，则编码空 间为:2kxi;如果编码按照时间序列，则编码空间为T ? 2kxi，T为一个完整序列周期帖数，T为 自然数;光标签还能够是多种色块的组合，通过色块明暗变化形成阵列，不同明暗的色块表 示数字信号的0、1.....N，N对应N进制，代表色块明暗变化所能表示的所有状态数;编码方 式与W上相同。
[0050] 步骤2:用户在距离光标签视距范围内通过肉眼发现上述光标签，如需购买商品用 户则通过移动终端定向对准光标签，扫描该光标签并移动