用于机读制品的遮蔽弹性光学代码制造技术

本发明专利技术涉及一种制品，在一些实施例中，所述制品包括基板和呈现在基板上的多个光学元件集，其中每个光学元件集包括多个光学元件，其中每个相应的光学元件表示编码值的集合中的编码值，其中编码值的集合基于相应的光学元件的视觉可辨性是可分辨的，其中如果多个光学元件集中的一个或多个光学元件集被视觉遮蔽，则每个相应的光学元件集表示消息的至少一部分或用于解码消息的错误校正数据，并且其中用于消息和错误校正数据的光学元件集以矩阵形式在空间上配置在物理表面处，使得在不存在被定位在矩阵的被视觉遮蔽的至少一个完整边缘内的光学元件的情况下，消息能够从所述基板解码。

Elastic Optical Code for Masking Machine Readable Products

The invention relates to a product, in some embodiments, the product includes a substrate and a plurality of sets of optical elements present on the substrate, each of which comprises a plurality of optical elements, each of which represents a coding value in a set of coding values, in which the set of coding values is distinguishable based on the visual distinguishability of the corresponding optical elements. If one or more sets of optical elements in a plurality of optical elements are visually occluded, each corresponding set of optical elements represents at least part of the message or error correction data for decoding the message, and the set of optical elements used for messages and error correction data is spatially arranged on the physical surface in matrix form so that there is no positioned matrix. In the case of an optical element within at least one complete edge of a visual occlusion, the message can be decoded from the substrate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机读制品的遮蔽弹性光学代码
本公开涉及在制品的物理表面上的编码信息以及用于对此类信息进行编码和解码的系统。
技术介绍
条形码一般为数据或信息的光学机器可读表示。一些条形码通过系统性地使平行线的宽度和间距变化来表示数据。这些类型的条形码常常被称为线性或一维(1D)条形码。条形码中编码的数据或信息可与条形码附接到的对象相关。后来，开发二维(2D)条形码。这些条形码使用二维几何图案以编码数据。一种常见类型的2D条形码是快速响应(QR)代码，快速响应(QR)代码为正方形形状的矩阵类型代码。QR码经常包括在QR码的拐角处的三个与众不同的正方形以及在第四拐角附近的较小的正方形，三个与众不同的正方形定义代码的界定和取向，较小的正方形用于针对大小、取向和视角对图像进行归一化。信息以使用8位字符的QR码进行编码，其中每个位由白色正方形或黑色正方形表示。位布置成基础矩阵或网格图案，其中每个位是相同大小的正方形。当创建矩阵时，码字沿循两个像素宽的条带，两个像素宽的条带在代码中从右下角从右向左上下作之字形迁移，并且在代码的其它元件周围进行导航。在QR码中，编码信息通常沿循标准化布局方案，以允许解码设备可靠地检索编码信息。可在QR码中编码的字符的数目取决于每个位的大小、QR码本身的大小、字符的字母的大小，以及所使用的错误校正的级别。一般地，错误校正级别越高，存储容量越小。即使考虑到与条形码相关的现有技术，在条形码、包含此类条形码的标牌或其它制品中也存在各种缺点。
技术实现思路
本公开的制品、技术和系统涉及对消息进行编码的遮蔽弹性机器可读代码，其中机器可读代码呈现在制品上，并且可由接收代码的图像的计算设备解码。机器可读代码可被建构为光学元件的矩阵，其中每个光学元件基于光学元件的视觉外观表示消息的编码值(例如，二进制编码中的“1”或“0”)。与QR码不同，本公开的机器可读代码可以矩阵形式在空间上配置为可解码的，而不依赖于被定位在被视觉遮蔽的矩阵的至少一个完整边缘内的光学元件。以该方式，机器可读代码对于诸如交通标牌的制品的边缘遮蔽特别有弹性，其中交通标牌的整个边缘可被建筑物、车辆或地平线视觉遮蔽。本公开的计算技术可基于指示将被遮蔽或可能被遮蔽的标牌的已知区域或区的数据，在空间上将光学元件集布置成矩阵。此类计算技术可在空间上布置不同的光学元件集，不同的光学元件集包括用于消息和错误校正数据的相应编码值，以如果具有用于消息的编码值的一个或多个光学元件被遮蔽则重建消息。以该方式，如果具有表示消息的编码值的光学元件的矩阵的边缘被视觉遮蔽，则计算设备可仍然能够使用错误校正数据结合表示消息的编码值的其它非遮蔽光学元件对消息进行解码。在一些示例中，制品包括基板，基板具有物理表面；多个光学元件集，多个光学元件集呈现在物理表面上，其中多个光学元件集中的每个光学元件集包括多个光学元件，其中每个相应的光学元件表示编码值的集合中的编码值，其中编码值的集合基于相应的光学元件的视觉可辨性是可分辨的，其中如果多个光学元件集中的一个或多个光学元件集被视觉遮蔽，则每个相应的光学元件集表示消息的至少一部分或用于解码消息的错误校正数据，并且其中用于消息和错误校正数据的光学元件集以矩阵形式在空间上配置在物理表面处，使得在不存在被定位在矩阵的被视觉遮蔽的至少一个完整边缘内的光学元件的情况下，消息能够从所述基板解码。在一些示例中，方法包括：通过计算设备接收具有包括物理表面的基板的制品的图像，其中多个光学元件集呈现在物理表面上，其中多个光学元件集中的每个光学元件集包括多个光学元件，其中每个相应的光学元件表示编码值的集合中的编码值，其中编码值的集合基于相应的光学元件的视觉可辨性是可分辨的，其中如果多个光学元件集中的一个或多个光学元件集被视觉遮蔽，则每个相应的光学元件集表示消息的至少一部分或用于解码消息的错误校正数据，其中用于消息和错误校正数据的光学元件集以矩阵形式在空间上配置在物理表面处，使得在不存在被定位在矩阵的被视觉遮蔽的至少一个完整边缘内的光学元件的情况下，消息能够从所述基板解码，以及通过计算设备至少部分地基于来自图像的错误校正数据对消息进行解码，在图像中，矩阵的至少一个完整边缘被视觉遮蔽。在一些示例中，系统包括：图像捕获设备；以及计算设备，计算设备通信地耦接到图像捕获设备，计算设备包括一个或多个计算机处理器和存储器，存储器包括指令，当由一个或多个计算机处理器执行时，指令致使一个或多个计算机处理器：接收具有包括物理表面的基板的制品的图像，其中多个光学元件集呈现在物理表面上，其中多个光学元件集中的每个光学元件集包括多个光学元件，其中每个相应的光学元件表示编码值的集合中的编码值，其中编码值的集合基于相应的光学元件的视觉可辨性是可分辨的，其中如果多个光学元件集中的一个或多个光学元件集被视觉遮蔽，则每个相应的光学元件集表示消息的至少一部分或用于解码消息的错误校正数据，其中用于消息和错误校正数据的光学元件集以矩阵形式在空间上配置在物理表面处，使得在不存在被定位在矩阵的被视觉遮蔽的至少一个完整边缘内的光学元件的情况下，消息能够从所述基板解码，以及至少部分地基于来自图像的错误校正数据对消息进行解码，在图像中，矩阵的至少一个完整边缘被视觉遮蔽。在附图和下文的说明中将示出一个或多个示例的详情。根据说明书和附图以及权利要求书，将明白本公开的其它特征、目标和优点。附图说明图1A-图1D示出了具有道路标牌的遮蔽场景。图2A为具有针对遮蔽而优化的行和列的机器可读光学代码。图2B为具有遮蔽的图2A的机器可读光学代码。图3A为机器可读光学代码的示例。图3B为具有数据有效载荷的机器可读光学代码的示例。图3C为从右侧具有部分不可恢复的遮蔽的图3A的机器可读光学代码的示例。图3D为从右侧具有可恢复的遮蔽的图3A的机器可读光学代码的示例。图3E为从底部具有部分不可恢复的遮蔽的图3A的机器可读光学代码的示例。图3F为从底部具有可恢复的遮蔽的图3A的机器可读光学代码的示例。图4为符合本公开的示例性标牌构造。图5为用于读取多维机器可读光学代码的系统的示例。图6为用于在用于读取多维机器可读光学代码的系统中使用的计算设备的示例。图7A为具有嵌套式内容光学元件的机器可读光学代码。图7B-图7C示出了具有嵌套式内容光学元件的机器可读光学代码的区段。图8示出了根据本公开的一种或多种技术的包括由计算设备执行的示例操作的流程图。图9示出了根据本公开的技术的回射制品和示例偏转、俯仰和滚动轴。图10示出了根据本公开的技术的光学代码的示例结构。图11示出了根据本公开的技术的单分辨率光学代码。图12示出了根据本公开的技术的多分辨率光学代码。图13-图14示出了根据本公开的技术的不同的时钟图案。图15示出了根据本公开的一种或多种技术的可包括在光学代码中的重复的位或重复位。图16示出了根据本公开的技术的参考解码算法。图17-图18示出了根据本公开的技术的用于呈现在制品上的光学代码的模块间隙。图19示出了根据本公开的技术的具有固定图案信息的光学代码。具体实施方式图1A-图1D示出了根据本公开的制品和技术的具有道路标牌的遮蔽场景。图1A-图1D中所示的场景为由车辆的驾驶员常常经历的场景。本公开的对象中的一个包括提供机器可读光学代码，即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制品，所述制品包括：基板，所述基板包括物理表面；多个光学元件集，所述多个光学元件集呈现在所述物理表面上，其中所述多个光学元件集中的每个光学元件集包括多个光学元件，其中每个相应的光学元件表示编码值的集合中的编码值，其中所述编码值的集合基于所述相应的光学元件的视觉可辨性是可分辨的，其中如果所述多个光学元件集中的一个或多个光学元件集被视觉遮蔽，则每个相应的光学元件集表示消息的至少一部分或用于解码所述消息的错误校正数据，并且其中用于所述消息和错误校正数据的所述光学元件集以矩阵形式在空间上配置在所述物理表面处，使得在不存在被定位在所述矩阵的被视觉遮蔽的至少一个完整边缘内的光学元件的情况下，所述消息能够从所述基板解码。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.28 US 62/400,874;2017.04.14 US 62/485,4261.一种制品，所述制品包括：基板，所述基板包括物理表面；多个光学元件集，所述多个光学元件集呈现在所述物理表面上，其中所述多个光学元件集中的每个光学元件集包括多个光学元件，其中每个相应的光学元件表示编码值的集合中的编码值，其中所述编码值的集合基于所述相应的光学元件的视觉可辨性是可分辨的，其中如果所述多个光学元件集中的一个或多个光学元件集被视觉遮蔽，则每个相应的光学元件集表示消息的至少一部分或用于解码所述消息的错误校正数据，并且其中用于所述消息和错误校正数据的所述光学元件集以矩阵形式在空间上配置在所述物理表面处，使得在不存在被定位在所述矩阵的被视觉遮蔽的至少一个完整边缘内的光学元件的情况下，所述消息能够从所述基板解码。2.根据权利要求1所述的制品，其中所述至少一个完整边缘包括从所述矩阵的至少水平或垂直维度的最低排序索引到最高排序索引的一维阵列。3.根据权利要求1所述的制品，其中所述多个光学元件集不被包括在QR码中。4.根据权利要求1所述的制品，其中被包括在所述多个光学元件集中的父光学元件集包括至少一个父光学元件，其中所述父光学元件还包括子光学元件集，所述子光学元件集包括光学元件的相应集合。5.根据权利要求4所述的制品，其中对应于所述父光学元件的所述至少一个光学元件的第一编码值能够在图像捕获设备和所述制品之间的大于或等于阈值距离的距离处解码，并且其中分别对应于所述子光学元件集中的所述光学元件的集合的子编码值不能够在所述图像捕获设备和所述制品之间的所述距离处解码。6.根据权利要求5所述的制品，其中所述距离为第一距离，其中分别对应于所述子光学元件集中的所述光学元件的集合的所述子编码值能够在所述图像捕获设备和所述制品之间的第二距离处解码，其间的所述第二距离小于所述第一距离。7.根据权利要求5所述的制品，其中所述阈值距离为这样的距离，在该距离处由所述图像捕获设备捕获的图像的分辨率在可辨性阈值之上在视觉上不分辨所述子光学元件集中的在视觉上不同的一个或多个光学元件。8.根据权利要求1所述的制品，其中所述编码值的集合包括N数目的编码值，其中光学元件集包括M数目的光学元件，其中光学元件集表示至少部分地基于分配到所述光学元件集的相应光学元件的相应视觉梯度值的编码值的NM个组合的集合的编码值的组合，其中所述相应的梯度值各自被包括在M数目的视觉上可分辨的梯度值的集合中。9.根据权利要求1所述的制品，其中所述错误校正数据基于将错误校正功能应用到所述消息。10.根据权利要求1所述的制品，其中所述多个光学元件集为第一多个光学元件集，其中在所述多个光学元件集中的第一光学元件集中的每个光学元件为第一大小，其中在所述多个光学元件中的第二光学元件集中的每个光学元件为小于所述第一大小的第二大小，并且其中所述第一光学元件集和所述第二光学元件集不重叠。11.根据权利要求10所述的制品，其中所述第一多个光学元件表示描述所述制品的上下文信息，并且其中所述第二多个光学元件表示描述所述上下文信息的内容信息。12.根据权利要求1所述的制品，其中所述多个光学元件包括多个寻找器光学元件，并且其中所述寻找器光学元件使得机器视觉系统能够找到所述光学代码在图像内的位置。13.根据权利要求1所述的制品，其中所述制品包括交通标牌、牌照、服装和贴花中的至少一个。14.一种方法，所述方法包括：通过计算设备接收具有包括物理表面的基板的制品的图像，其中多个光学元件集呈现在所述物理表面上，其中所述多个光学元件集中的每个光学元件集包括多个光学元件，其中每个相应的光学元件表示编码值的集合中的编码值，其中所述编码值的集合基于所述相应的光学元件的视觉可辨性是可分辨的，其中如果所述多个光学元件集中的一个或多个光学元件集被视觉遮蔽，则每个相应的光学元件集表示消息的至少一部分或用于对所述消息进行解码的错误校正数据，其中用于所述消息和错误校正数据的所述光学元件集以矩阵形式在空间上配置在所述物理表面处，使得在不存在被定位在所述矩阵的被视觉遮蔽的至少一个完整边缘内的光学元件的情况下，所述消息能够从所述基板解码，以及通过所述计算设备至少部分地基于来自所述图像的错误校正数据对所述消息进行解码，在所述图像中所述矩阵的至少一个完整边缘被视觉遮蔽。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述至少一个完整边缘包括从所述矩阵的至少水平或垂直维度的最低排序索引到最高排序索引的一维阵列。16.根据权利要求14所述的方法，其中所述多个光学元件集不被包括在QR码中。17.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括：确定所述矩阵的所述至少一个完整边缘被视觉遮蔽；并且其中对所述消息进行解码还包括在不存在被包括在所述多个光学元件集中的至少一个光学元件集的情况下对所述消息进行解码，所述至少一个光学元件集具有包括在所述矩阵的所述至少一个完整边缘中的至少一个光学元件。18.根据权利要求14所述的方法，其中对所述消息进行解码还包括：至少部分地基于指示所述图像内的相应光学元件集的相应预定义位置的光学元件集位置数据来确定光学元件集；至少部分地基于指示所述光学元件集内的相应光学元件的相应预定义位置的光学元件位置数据来确定所述相应的光学元件中的每个光学元件的相应梯度值；以及至少部分地基于梯度值和编码值之间的映射来确定所述消息的至少一部分。19.根据权利要求14所述的方法，其中被包括在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·W·霍华德，贾斯廷·M·约翰逊，蒂布提·帕乔里，詹姆斯·B·斯尼德尔，古鲁普若萨德·索玛孙达南，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US