一种光标签和识别光标签的设备的制造方法_3

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/ma 秒);再重复第二步m-2次,完成整个编码过程。个人设备则不需要做任何改变,只要拍摄 约me秒,就可以得到光标签在c秒内所有的光变化信息。
[0059] ②、可传递识别的应用场景包括:用户可以对网络传输来的视频中的光标签进行 识别。普通情况下,这要求变化频率等于或低于传输来的视频的播放帧率(即一秒钟内播 放的帧数)。比如,假设视频的播放帧率为30Hz,则变化频率需要等于或低于30Hz。
[0060] 在某些情况下,可以通过延长视频的播放时间来补偿播放帧数。例如:如果发光源 的变化频率和所发射的光变化的周期分别为b赫兹和c秒、拍摄帧率为aHz,且视频播放帧 率为dHz,则可将c秒拍摄的ac帧画面延长至ac/d秒播放,即可保留拍摄时所有的光变化 信息。在一个优选的实施例中,变化频率可设定为50Hz。
[0061] 4?闪烁信息
[0062] 继续参考图3,设定闪烁信息所要考虑的因素包括:最小闪烁频率、编码信息和编 码空间,下面分别进行描述。应理解,对于非闪烁模式的其他变化模式,可能不用考虑闪烁 信息。
[0063] ①、闪烁频率定义为两次灯亮的时间间隔的倒数。例如,在变化频率为50Hz的光 标签中,两次灯亮的时间间隔可以为20ms的整数倍,则闪烁频率可为50/nHz,其中n为自然 数。由于相邻两次灯亮的时间间隔为变化频率倒数的整数倍,则在表示完整编码信息的光 变化信息中,相邻两次灯亮的时间间隔有大有小,将其中最大的时间间隔的倒数定义为最 小闪烁频率。对于其他的强度变化模式(即不仅仅是亮和灭,还包括其他强度等级),考虑 相邻的两个人眼能感觉到的强度等级的时间间隔,将其中最大的时间间隔的倒数定义为最 小闪烁频率。
[0064] 设定最小闪烁频率时考虑的因素包括:让人眼感觉不到光标签的闪动。因为人眼 如果能感觉到可见光的闪烁,则光标签将会极大地干扰用户,所以要求光标签最小的闪烁 频率大于人眼所能感知的光的闪烁频率(即大于24Hz)。应注意,如果采用不可见光,则不 需要考虑最小闪烁频率的设定。在一个优选的实施例中,最小的闪烁频率设定为30Hz。在 可见光的情况下,由于限制了最小闪烁频率要大于24Hz,从而限制了编码方式,即编码空间 会变小。因此,在编码空间有限的情况下,可以不考虑该最小闪烁频率。
[0065] ②、如上文所述,编码信息可包含时间点同步信息、唯一标识信息(UID)、时间戳信 息,以及可选的其他功能码信息。
[0066] 光标签需要通过一段时间的光闪烁来表达信息(关联的事物的信息)。为了让个 人设备能够识别该信息,首先需要确定同步信息。当个人设备捕获到该同步信息时,接在后 面或特定位置的信息为编码信息。
[0067] 例如,在具有3个发光源A、B、C的情况下,可采用3个发光源A、B、C在一个时刻 亮(A-〇n,B-〇n,C-〇n)来表示时间点同步信息(应注意,在这种情况下,其他编码信息不能 再使用该时间点同步信息,即3个发光源不能在同一个时间段全亮)。又例如,可利用多个 时间段来表示时间点同步信息,如用3个发光源A、B、C和4个时间段来设定同步信息,一种 方案为(Am,B_on,C-off ;A_on,B-off,C_on ;A-〇ff,B_on,C_on ;A_on,B_on,C_on)。其 中on表示亮,off表示灭(或者暗)。
[0068] 在同步信息前后的特定位置(比如紧接着后面),发光源闪烁一定的时间长度来 完成光标签需要表示的唯一标识信息(UID)、时间戳信息,以及可选的其他功能码信息,从 而完成一个完整时间周期(即所发射的光变化的周期)L内的闪烁。如上所述,光标签可以 一直按这种方式周期性地闪烁(也可以是非周期性的)。应注意,在每一个周期内,时间点 同步信息和UID信息对应的闪烁是不变的;时间戳信息对应的闪烁可以是变化或者不变化 的,并且是预设的;其他功能码信息(如传感器信息)对应的闪烁可以是变化或者不变化 的,且可以是预设或不可预设的。
[0069] ③、由于光标签需要赋予每一个事物唯一的ID,这要求其UID编码空间足够大,因 此决定了上述一个完整时间周期的长度(即表示编码信息的光的变化模式在时间上的长 度)。
[0070] 在采用4个发光源、变化频率为50Hz、最小闪烁频率为30Hz,且时间周期长度为1 秒的情况下,编码空间约为16 2°。如果使用4个发光源全亮为同步信息,剩下的位数一半为 UID信息,则其UID的编码空间为151(1,这些编码空间足以满足现实生活中各种应用的需求。
[0071] 应理解,闪烁信息的设定仅针对强度变化模式,对于光波变化模式,则不用考虑最 小闪烁频率。
[0072] 根据本实用新型的一个实施例,还提供一种识别光标签的方法。
[0073] 现参考图4描述该方法的每个步骤,需要说明的是,说明书中描述的方法的各个 步骤并非一定是必须的,而是可以根据实际情形来省略或替换其中的一个或多个步骤。
[0074] 第一步:具有摄像装置的个人设备以捕获视频的形式来采集光标签发出的光变化 信息。
[0075] 个人设备上的摄像装置采集由光标签发出的光变化信息(如光闪烁信息)M。一般 情况下,如果拍摄帧率大于或等于变化频率的两倍,其中采集的时间至少等于上述时间周 期长度,即大于等于该时间周期长度。这样,M中必定包括完整的编码信息。例如,对于上 文1秒的周期来说,个人设备仅需要采集1秒,采集时间较短,属于用户能够接受的时间范 围。
[0076] 在某些情况下,如果拍摄帧率小于变化频率的两倍,也可以通过延长拍摄时间来 获取采集光标签的变化信息。光标签的变化频率和所发射的光变化的周期分别为b赫兹和 c秒,摄像装置的拍摄频率为a赫兹,且a〈2b。拍摄至少nc秒(n为整数),y ,则可以 「2b] 采集到光标签在c秒周期里的所有变化信息。如果用t表示拍摄视频的时间,则一 c。 a
[0077] 如上文所述,如果发光源的变化频率和所发射的光变化的周期分别为b赫兹和c 秒、摄像装置的拍摄频率为a赫兹,且满足b>a/2,设m为2b/a的上取整数,即m ,则 在一个实施例中,可以采用以下方式通过延长拍摄时间在me秒内获取光标签发出的光在c 秒的变化:1、手机先进行c秒的拍摄,得到a帧画面;2、停止1/ma秒后再进行c秒拍摄,得 到另外a帧画面;重复第2步m-2次,得到另外(m-2)a帧画面。总共得到了 ma帧画面,其 包含了 bHz光标签发出的光在c秒内变化的所有信息。
[0078] 应注意,闪烁信息也可以从网络传输中的视频中直接获取。其中,播放网络传输来 的视频的时间 1 > t,其中,a为拍摄该视频的帧率;c为光标签表示编码信息的时间(即周 期),d为视频播放帧率。
[0079] 第二步:去除噪声
[0080] 首先,去除掉非光波信息;
[0081] 然后,去除掉频率为0和频率大于预先设定的频率F的光波信息;这样,可将拍摄 画面中的不需要的图像信息过滤掉,便于后续处理;
[0082] 最后,去除掉不属于任何组合波段(即上文所述的C〖+(tT+~ + C::种组合)的光 波信息。
[0083] 应理解,在视频中的噪声不会影响到识别的结果的情况下,也可以省略本步骤。优 选地,采用本步骤有利于后续光标签的定位和同步。
[0084] 第三步:分解融合的光波
[0085] 首先检测是否发生光波融合的现象,这一步可以通过匹配上述所有的光波叠加结 果得到;
[0086] 如果检测到发生光波融合,则通过查询该叠加结果对应的光波组合,还原出原始 的光波信号。在没有光波融合的情况下,则跳过本步骤。
[0087] 第四步:定位光标签和同步
[0088] 由于捕获的视频中可能会出现多个光标签,所以会得到由多个光标签发出的多个 光闪烁
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