专利名称：借助移动台检测代码的方法
技术领域：
本发明涉及按照权利要求1导言借助于移动台检测代码的方法。
本发明还涉及移动台和计算机程序产品。
背景技术：
按照现有技术，照相电话已为人所知，它可用于检测各种产品上的条码，并使用该条码，借助于电信连接，将移动台连接到产品上的产品信息。
现有技术的一个缺点是，检测事件很费时且最终结果常靠不住。用户可能必须试好几次读出才能成功，这就不能激励用户的使用。如果代码符号不是在精确的正确方向读出，则读数的不确定性增加。
大多数的已知技术需要用户通过按键来主动捕获代码的图像。这显然使这种服务使用起来更费力。
在现有技术的装置中，对于读出是否成功，用户得不到足够的指示。因此，读出事件仍然是模糊不清和缓慢的，在这种情况下，在读出事件期间读出装置的功耗也会增加。
本发明旨在消除上述现有技术的缺陷，并为此目的，创建了用于检测条码的一种完全新型的方法，以及用于此目的的移动台。
发明内容
本发明基于自动、实时的图像分析，它决定照相机何时定位得足够好而能成功解释条码。利用这个方法，甚至在很困难的条件下，例如，从倾斜的方向、在昏暗的照明下、以及在发光的物体上，条码都能被成功读出。此外，本发明的界面按以下方式实现它告诉用户成像情况(imaging situation)的当前阶段，并指导他们如何继续进行。根据该指导，用户就可以非常容易地将照相电话设置在距成像对象的正确距离。此外，在本发明的一个优选实施例中，软件控制着配有变焦光学器件的照相电话的镜头配置，其方式为自动找出最佳放大比率。因此可用性得到进一步改进，因为用户不需寻找正确的成像距离-代码对照相机为可见就足够了。
更具体地说，按照本发明的方法其特征在于权利要求1和8的特征部分所述的。
按照本发明的移动台其特征又在于权利要求15和22的特征部分所述的。
借助于本发明获得了相当多的优点。
按照本发明的方法寻求最佳成像距离，以便成像情况不像按照现有技术的解决方案中那样苛刻。即使要读出的代码相对照相机是倾斜的也可获得可接受的图像。此外，昏暗照明或发光代码都不会妨碍成功的解释，因为在1D代码的情况下，该算法从数百个水平图像线条中检索最好的。此外，成像情况也很方便，因为用户会得到实时指导以便找到适合的成像距离，并被告知成像情况的成功。
以下参阅附图并借助于实例对本发明加以说明。
图1示出按照本发明的方法流程图。
图2示出按照本发明的问题情况的透视图。
图3示出按照本发明的第二问题情况的透视图。
图4示出按照本发明的界面。
图5-8按照本发明的界面照片。
具体实施例方式
本发明采用当今移动台中的照相机，它们通常是按照VGA标准。按照本发明的一个应用是使用Symbian Series 60软件平台实现的。使用按照本发明的这个应用，一维条码和二维矩阵代码都可被读出。
本发明的一个目的是提供一种用于借助于产品代码进行数据搜索的方法和部件。在这种情况下，代码是使用移动台读出。数字形式的代码在通信网络上将移动台连接到数据库，从数据库中可找到有关读出代码的背景数据。移动台可含有预置的用户简档，以便按照用户简档总是只有使用户感兴趣的信息才被检索。用户简档的目标例如可以是食品的一些特性，如卡路里含量、盐含量、或某种其它与健康有关的因素。在电信网络上检索的信息利用移动台的显示器显示给用户。
按照本发明的功能可以完全借助于软件例如在现有照相机中实现。在一些情况下，光学器件可能需要改变，以允许近摄读出以在足够精确度上获得成功。光学器件的改变例如可以是在正常光学器件前面加一额外镜头。新一代可变焦距镜头可作为这种额外镜头应用到本发明的解决方案中。
在按照本发明的实现方式中，检测发生在实际的移动台中。在按照现有技术的解决方案中，其实现方式也已知，其中代码在电信网络上这样发送出去以便分析，即作为图像数据。该过程使电信网络负担加重，而且以现有的数据传送速度，是一种又慢又难使用的操作形式。
按照本发明的解决方案一旦成像对象已被找到就完全是自动的。
照相机的操作模块确定代码例如条码何时处于照相机的视场之内。如果照相机具有变焦光学器件，则该光学器件被引导到最佳放大比率。然后，照相机捕获实际大小的彩色VGA图像、分析它并解码该代码例如条码的内容。此内容可以是网络地址、产品编号、或例如服务请求。
按照图1，按照本发明的模块在阶段1被启动，例如通过在移动台的显示器上选择一适合的功能图标。在启动1之后，移动台开始在低分辨率(SIF)操作状态不断分析图像，并搜索代码符号，例如框2中的条码。如果找到可控变焦光学器件，就自动寻找适合的放大比率。一旦条码的识别符号被找到，且了解到成功成像的条件，模块就按照框3将照相机改变为较高的分辨率状态(VGA)、捕获图像、并分析代码的内容。在框3，进行检测代码边缘、估计转角点位置、透视变换、代码-数据解码、以及Salomon Reed纠错。
按照图2，一旦代码40诸如条码的图像已被捕获，就几乎不可能将照相机定位成照相机的图像位置平行于代码40的平面20。为使平面平行，照相机的光轴必须与代码的平面20成直角精确对准。对于一般的用户，这简直是一个不可能的任务。图2示出了此问题视场，并示出相对代码平面20的校正图像平面10。
在1D代码情况下，条码的描述符沿图像的水平分段被实时计算。一旦描述符超过阈值，就改变到较高分辨率形式，并检查高分辨率图像。1D代码中的误差检查确保了解释的正确结果。
相对代码诸如条码40的平面20来定义校正图像平面10中每一点的成像需要以下均匀系方程的解XWYWW=abcdefgh1xy1---(1)]]>X和Y代表图像平面10的坐标，而x和y则代表平面20或代码40的坐标。为了确定未知系数，重新排列该系方程，获得以下方程组abcdefgh=xy1000-xX-yX000xy1-xY-yYxy1000-xX-yX000xy1-xY-yYxy1000-xX-yX000xy1-xY-yYxy1000-xX-yX000xy1-xY-yY-1XYXYXYXY---(2)]]>使用图像平面10和对应的代码水平面20的四对点，例如二维代码(梯形)的转角点，来解这组方程。
由于目的是从条码水平面20的梯形，将条码获得成为图像平面10上的方形，按照本发明使用以下公式来实现成像
x＝((c-X)(Yh-e)-(f-Y)(Xh-b))/((Yh-e)(Xg-a)-(Xh-b)(Yg-d)y＝((c-X)(Yg-d)-(f-Y)(Xg-a))/((Yg-d)(Xh-b)-(Xg-a)(Yh-e))在代码例如条码解码时，图像透视图的转换是基本的。这在图3中示出了示意图，其中按照梯形的代码40被转换成右手边画面中的矩形坐标集。透视转换可以使用几种方式，所有这些在解码二维数据-矩阵代码中都很重要。这些方法是1.缩放。如果条码的数据元素的大小为几个图像像素，则图像分析的精确度会显著改进。
2.旋转。将图像旋转为符合矩形坐标集。
3.透视变换。这允许对透视图误差进行校正，否则会严重阻碍代码的解码，甚至使其不可能进行。
为了成功转换，重要的是精确估计转角点数。这是通过表示边缘来实现的。该表示方法使用二阶导数，超过零的部分。
在二维矩阵符号的情况下，使用没有定位误差(如果是阶梯边缘)的方法，以增加精确度。在一维条码的情况下，使用简单的求导过程就足够了。
按照图4，本发明的优选移动台50的一个界面包括显示器55，其上有成像对象的图像40，此外还有附加指示符35，在1D代码情况下，该指示符35可以是按照图像而改变颜色的水平线条35。红色线条35表明成像事件处于准备阶段，且代码尚未找到。线条35的颜色例如改变到黄色表明代码已找到，且分析阶段已开始。代码改变到全绿色表明成功解释。除颜色外，声音信号也通知代码的成功解释。颜色的改变可以是连续的，即鲜红-浅红-浅黄-金黄-浅绿-鲜绿。附加指示符35当然可以例如是图形符号、或整个显示器的颜色改变、或甚至是显示器从黑白改变到彩色或反之亦然。最重要的方面是使用符号35向用户表明该过程的阶段，换句话说，就是用户应尽可能保持移动台完全静止不动的状态。
按照本发明的一个备选实施例，附加指示符35是一个彩条，它从红到黄和绿改变，视图像质量而定。备选的是，还可以有一个表明变焦方向的符号，例如“放大”是从红色变为绿色。在“缩小”情况时，颜色的改变以相反方向进行。
在2D情况下(矩阵符号)，一个红色框包围符号40的中心点，告知此符号应为多大。颜色的编码和1D情况相同。
一旦条码已被解释，在具体显示之后，系统自动返回到条码搜索模式。
当新一代照相电话出现在市场上时，在代码搜索阶段使用低分辨率就不是绝对必要的了，这是由于它们有增加的计算能力。另一方面，照相电话的像素数量也会增加，这就会增加计算要求。
按照本发明的一个优选实施例，在照相机的镜头系统中可以使用偏振滤光以减少反射。
本发明通常使用存储在数据部件中的、要用计算机(电话的处理器)运行的计算机程序来实现。
按照本发明的一个优选实施例，计算的质量指示符是从每个照相机图像中被实时定义，且示出条码处于像场中并可正确解释的概率，在1D条码的情况下，质量指示符是从图像水平线条的灰度色调变化进行计算。在2D条码的情况下，质量指示符是从图像的灰度色调变化进行计算，使用电话显示器上的彩色图标，或通过图形符号，向用户显示质量指示符的值，例如以如下方式较低的概率用红色显示，较高的概率用黄色和绿色显示，一旦条码的质量指示符超过设置的阈值，且在低分辨率阶段解释定义的所关注线条，则捕获高分辨率图像。
而且，本发明的一个优选实施例包括当代码符号40已被检测到时用于例如通过声音信号向用户作指示的部件。
按照图5-8，显示器的指示符从图5的红色，通过图6的橙色和图8的绿色，改变到图8的准备好成像的显示。
权利要求
1.一种用于检测代码(40)的方法，在此方法中移动台(50)用来捕获对象(40)的图像，且所述图像在所述移动台(50)中被分析和解码成数字形式，其特征在于在所述移动台中解码条码之前-从每个照相机图像中根据灰度色调的改变实时定义计算的质量指示符，所述指示符示出所述条码在像场中以及可被正确解释的概率，-根据所述质量指示符，决定所述条码是1D还是2D，-在1D条码的情况下，从所关注线条计算所述质量指示符，其中沿所述线条的所述灰度色调之间差异最大，-在2D条码的情况下，根据在所采用条码上方的所述图像的所述灰度色调的差异直方图计算所述质量指示符，-通过使用图形符号在电话的显示器上向用户显示所述质量指示符的值，例如用如下方式所述代码的较差可见度用红色显示，而较高可见度用黄色和绿色显示，以及-一旦所述条码的所述质量指示符超过规定的阈值水平，且在低分辨率阶段定义的所关注线条被解释，则捕获高分辨率图像。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在捕获要分析的所述图像之前，使用所述移动台(40)，在低分辨率模式对所述对象反复成像。
3.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于以如下方式实现界面它指导所述用户有关成像情况所处的阶段以及所述用户应如何继续进行，以便根据所述指导，所述用户能容易地将所述照相电话设置在距所述成像对象的正确距离。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于在2D代码的情况下，在所述图像被分析之前，所述图像按照矩形坐标集旋转。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于例如借助于图标和声音，向所述用户给出代码符号(40)已被检测的指示。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于使用偏振滤光器对进入所述照相机的光学信号进行滤光。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于软件配置成控制配有变焦光学器件的照相电话的镜头配置，以自动找出最佳放大比率的方式，从而进一步改进可用性，因为所述用户不需寻找正确的成像距离，且所述代码在所述照相机的可见度区域内就足够了。
8.一种用于检测代码(40)的方法，在此方法中移动台(50)用来捕获所述对象(40)的图像，且所述图像在所述移动台(50)中被分析和解码成数字形式，其特征在于在所述移动台中解码条码之前-从高分辨率图像中确定所述对象(40)的边缘，-在2D代码的情况下，根据自适应的阈值设置来估计所述对象(40)的转角点位置，以及-在2D代码的情况下，形成透视变换。
9.如权利要求9所述的方法，其特征在于在捕获要分析的所述图像之前，使用所述移动台(50)，在低分辨率模式对所述对象反复成像。
10.如权利要求8-9中任一项所述的方法，其特征在于以如下方式实现界面它指导所述用户有关成像情况所处的阶段以及所述用户应如何继续进行，以便根据所述指导，所述用户很容易地将照相电话设置在距所述成像对象的正确距离。
11.如权利要求8-10中任一项所述的方法，其特征在于在2D代码的情况下，在所述图像被分析之前，所述图像按照矩形坐标集旋转。
12.如权利要求8-11中任一项所述的方法，其特征在于例如借助于图标和声音，向用户给出代码符号(40)已被检测的指示。
13.如权利要求8-12中任一项所述的方法，其特征在于使用偏振滤光器对进入所述照相机的光学信号进行滤光。
14.如权利要求8-13中任一项所述的方法，其特征在于软件配置成控制配有变焦光学器件的照相电话的镜头配置，以自动找出最佳放大比率的方式，从而进一步改进可用性，因为所述用户不需寻找正确的成像距离，且所述代码在照相机的可见度区域之内就足够了。
15.一种用于检测代码(40)的移动台，所述移动台包括用于捕获所述对象(40)的图像的部件以及用于分析所述对象(40)并将其解码成数字形式的部件，其特征在于所述移动台(50)包括实现以下功能的部件-用于从每个照相机图像中根据灰度色调的变化实时定义质量指示符，所述指示符示出条码在像场中并可正确解释的概率，-在1D条码的情况下，用于从所述图像水平线条的所述灰度色调变化来计算质量指示符，-在2D条码的情况下，用于从所述图像的所述灰度色调变化来计算质量指示符，-用于通过使用图形符号在电话显示器上向用户显示所述质量指示符的值，例如用如下方式所述代码的较差可见度用红色显示，而较高可见度用黄色和绿色显示，以及-一旦所述条码的所述质量指示符超过规定的阈值水平，用于捕获高分辨率图像。
16.如权利要求1 5所述的移动台，其特征在于它包括用于在捕获要分析的所述图像之前在低分辨率模式对所述对象反复成像的部件。
17.如上述权利要求中任一项所述的移动台，其特征在于它包括用于以如下方式实现界面的部件它指导所述用户有关成像情况所处的阶段以及所述用户应如何继续进行，以便根据所述指导，所述用户能容易地将所述照相电话设置在距所述成像对象的正确距离。
18.如上述权利要求中任一项所述的移动台，其特征在于在2D代码的情况下，它包括用于在所述图像被分析之前按照矩形坐标集旋转所述图像的部件。
19.如上述权利要求中任一项所述的移动台，其特征在于它包括用于一旦代码符号(40)已被检测就例如用声音信号向所述用户作指示的部件。
20.如上述权利要求中任一项所述的移动台，其特征在于它包偏振滤光器，用于对进入所述照相机的光学信号进行滤光，以便避免反射。
21.如上述权利要求中任一项所述的移动台，其特征在于软件配置成控制配有变焦光学器件的照相电话的镜头配置，以自动找出最佳放大比率的方式，从而进一步改进可用性，因为所述用户不需寻找正确的成像距离，且所述代码在照相机的可见度区域内就足够了。
22.一种用于检测代码(40)的移动台，所述移动台包括用于捕获所述对象(40)的图像的部件以及用于分析所述对象(40)并将其解码成数字形式的部件，其特征在于所述移动台(50)包括实现以下功能的部件-用于从高分辨率图像确定所述对象(40)的边缘，-在2D代码的情况下，用于根据自适应的阈值设置来估计所述对象(40)的转角点位置，以及-在2D代码的情况下，用于形成透视变换。
23.一种计算机程序产品，存储在存储介质上并使用计算机来运行，用于实现如上述权利要求中任一项所述的移动台或方法。
全文摘要
本发明涉及用于检测代码(40)的方法以及适用于该方法的移动台。在该方法中，移动台(50)用来捕获对象(40)的图像，且该图像在移动台(50)中被分析和解码成数字形式。按照本发明，在2D代码的情况下，在移动台中解码条码之前，从高分辨率图像确定对象(40)的边缘，根据自适应的域值设置估计对象(49)转角点的位置，且在2D代码的情况下，形成透视变换。
文档编号H04M1/2755GK101014963SQ200580027545
公开日2007年8月8日 申请日期2005年6月17日 优先权日2004年6月18日
发明者C·巴科斯特罗姆, C·索德加德 申请人:芬兰技术研究中心