用于鲁棒信令和同步的稀疏调制制造技术

稀疏信号调制方案以鲁棒、灵活的方式对宿主图像上的数据信道进行编码，以实现感知质量约束，并提供改进的数据容量。宿主图像通过多种手段中的任何一种来打印，以将具有稀疏信号的图像应用于对象。在对象的图像捕获之后，解码器处理所捕获的图像以检测并提取调制到稀疏信号中的数据。稀疏信号可以包含隐式或显式同步分量，其由数据信号形成或与其互补。

Sparse modulation for robust signaling and synchronization

Sparse signal modulation scheme is robust and flexible to encode the data channel on the host image, so as to achieve perceived quality constraint and provide improved data capacity. The host image is printed by any of a variety of means to apply an image with a sparse signal to the object. After the object's image capture is captured, the decoder processes the captured image to detect and extract the data modulated into the sparse signal. A sparse signal can contain an implicit or explicit synchronous component, which is formed by or complemented by a data signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于鲁棒信令和同步的稀疏调制
本专利技术涉及在噪声环境中的信号通信，并且具体涉及宿主媒体信号内的鲁棒信号通信，诸如数字水印。
技术介绍
已经开发了许多用于编码对象上的机器可读信息的方法。最知名的技术也许是无处不在的条形码。多年来，各种条形码类型已经创建，这与明亮背景上的黑色线条的为了显示名称的图案显著不同。现在，术语条形码已被用来包含各种形状、尺寸、图案和颜色的机器符号。这些类型的代码主要被开发成可靠的数据载体，可以在许多类型的对象上应用各种各样的打印和标记技术。在大多数情况下，它们的设计并不美观，或被编织成产品包装、标签或显示部上的其他图像，可能是图形设计，文字等。因此，在大多数应用中，这些代码占据对象上的专用位置，其中不存在其他信息。这种方法运行良好，可以将识别信息可靠地应用于对象，包括包装、零件(“直接部件标记”)等。尽管如此，将代码放置在专门的位置限制了查找和读取代码的能力。用于消费品时，通常位于产品的背面或底部，以免干扰消费者信息和产品美学。代码的这种放置通常需要额外的组件来捕获对象的多个视图，从而减慢了代码读取速度或增加了扫描器成本。由于需要工人重新定位对象以扫描自动识别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将稀疏可变数据承载信号插入数字图像的方法，所述方法包括：提供第一信号分量，所述第一信号分量促进所述稀疏可变数据承载信号的同步功能，并且包括在二维块内的坐标处的第一信号分量值；提供第二信号分量，所述第二信号分量被调制以承载可变数据信号，并且包括在所述二维块内的坐标处的第二信号分量值；通过在所述二维块内的坐标处设置稀疏元素来组合所述第一信号分量和所述第二信号分量以产生所述稀疏可变数据承载信号，其中所述第一分量信号值和所述第二分量信号值提供图像的兼容调制；和将所述稀疏可变数据承载信号插入数字图像设计的至少第一数字图像层或第一数字图像信道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.20 US 62/136,146;2015.05.29 US 14/725,399;1.一种用于将稀疏可变数据承载信号插入数字图像的方法，所述方法包括：提供第一信号分量，所述第一信号分量促进所述稀疏可变数据承载信号的同步功能，并且包括在二维块内的坐标处的第一信号分量值；提供第二信号分量，所述第二信号分量被调制以承载可变数据信号，并且包括在所述二维块内的坐标处的第二信号分量值；通过在所述二维块内的坐标处设置稀疏元素来组合所述第一信号分量和所述第二信号分量以产生所述稀疏可变数据承载信号，其中所述第一分量信号值和所述第二分量信号值提供图像的兼容调制；和将所述稀疏可变数据承载信号插入数字图像设计的至少第一数字图像层或第一数字图像信道。2.如权利要求1所述的方法，其中兼容调制包括在所述二维块内的坐标处的光学特性的一致调制方向。3.如权利要求1所述的方法，其中，兼容调制包括在所述第一信号分量的值和所述第二信号分量的值均落入由至少一个阈值限定的公共范围内的坐标处的调制。4.如权利要求3所述的方法，其中，兼容调制包括在所述第一信号分量的值和所述第二信号分量的值均被量化为公共量化值的坐标处的调制。5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一信号分量和所述第二信号分量被提供或转换为二进制形式，并且其中通过在坐标处应用所述第一分量和所述第二分量的二进制值之间的逻辑与操作来确定兼容调制，并且兼容调制对应于第一分量和第二分量的二进制值一致的坐标。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一信号分量或所述第二信号分量中的至少一个通过应用阈值而被转换成二进制形式。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一分量或第二分量中的至少一个是多值信号，并且通过应用至少第一阈值而被转换为稀疏信号分量，并且所述组合包括在稀疏信号分量与第一分量或第二分量的另一个的值一致的坐标处设置稀疏元素。8.如权利要求7所述的方法，其中所述第一分量是多值信号分量。9.如权利要求8所述的方法，其中所述多值信号分量表示由变换域中的一组峰值形成的同步模板。10.一种用于将稀疏可变数据承载信号插入图像的方法，所述方法包括：提供第一正交信号分量，所述第一正交信号分量包括在二维块内的坐标处的第一信号分量值；提供第二正交信号分量，所述第二正交信号分量被调制以承载可变数据承载信号，并且包括在所述二维块内的坐标处的第二信号分量值；通过选择所述第一正交分量和所述第二正交分量的子集来组合所述第一信号分量和所述第二信号分量以产生所述稀疏可变数据承载信号；以及将所述稀疏可变数据承载信号插入图像设计的至少第一图像层或第一图像信道。11.如权利要求10所述的方法，包括量化所述第一正交分量和所述第二正交分量以产生第一稀疏信号分量和第二稀疏信号分量，以及合并第一稀疏分量和第二稀疏分量。12.如权利要求11所述的方法，其中所述量化包括应用至少第一阈值以从所述第一正交分量或所述第二正交分量去除信号。13.如权利要求10所述的方法，包括组合第一正交信号分量和第二正交信号分量，以及量化组合的第一正交信号分量和第二正交信号分量以产生所述稀疏可变数据承载信号。14.如权利要求10所述的方法，其中所述第一正交信号分量被形成为促进所述稀疏可变数据承载信号的同步。15.一种用于将稀疏可变数据承载信号插入图像的方法，所述方法包括：在二维块内的坐标处提供元素的稀疏图案；提供信号分量，所述信号分量被调制以承载可变数据信号；通过基于元素的稀疏图案的位置在二维块内分配信号分量来生成所述稀疏可变数据承载信号；以及将所述稀疏可变数据承载信号插入图像的至少第一图像层或第一图像信道。16.如权利要求15所述的方法，其中通过在所述信号分量与所述稀疏图案的坐标不重合的坐标处去除所述信号分量的信号元素，将信号分量转换为稀疏可变数据承载信号。17.如权利要求15所述的方法，其中所述信号分量在所述图像内的二维块中被重复，并且不同的稀疏图案被用于将所述信号分量分布在多个二维块中。18.一种用于将稀疏可变数据承载信号插入数字图像的系统，所述系统包括：用于存储表示所述数字图像的数据的存储器；和一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被编程为：提供第一信号分量，所述第一信号分量促进所述稀疏可变数据承载信号的同步功能，并且包括在二维块内的坐标处的第一信号分量值；提供第二信号分量，所述第二信号分量被调制以承载可变数据信号，并且包括在所述二维块内的坐标处的第二信号分量值；通过在所述二维块内的坐标处设置稀疏元素来组合所述第一信号分量和所述第二信号分量以产生所述稀疏可变数据承载信号，其中所述第一分量信号值和所述第二分量信号值提供所述图像的兼容调制；和将所述稀疏可变数据承载信号插入数字图像的至少第一数字图像层或第一数字图像信道。19.如权利要求18所述的系统，其中，所述兼容调制包括在所述二维块内的坐标处的光学特性的一致调制方向。20.如权利要求18所述的系统，其中，所述兼容调制包括在所述第一信号分量的值和所述第二信号分量的值均落在由至少一个阈值限定的公共范围内的坐标处的调制。21.如权利要求20所述的系统，其中，兼容调制包括在所述第一信号分量的值和第二信号分量的值均被量化为公共量化值的坐标处的调制。22.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述第一分量或第二分量中的至少一个是多值信号，并且通过应用至少第一阈值被转换成稀疏信号分量，并且所述组合包括在稀疏信号分量与第一分量或第二分量的另一个的值一致的坐标处设置稀疏元素。23.一种用于将稀疏可变数据承载信号插入数字图像中的设备，所述设备包括：存储器，用于存储表示所述数字图像的数据，所述数据包括第一数字图像层或第一数字图像信道的表示；用于提供第一正交信号分量的装置，所述第一正交信号分量包括在二维块内的坐标处的第一信号分量值；用于提供第二正交信号分量的装置，所述第二正交信号分量被调制以承载可变数据承载信号，并且包括在所述二维块内的坐标处的第二信号分量值；用于通过选择所述第一正交分量和所述第二正交分量的子集来组合所述第一信号分量和所述第二信号分量以产生所述稀疏可变数据承载信号的装置；和用于将稀疏可变数据承载信号插入至少所述第一数字图像层或所述第一数字图像信道的装置。24.如权利要求23所述的设备，包括用于量化所述第一正交分量和所述第二正交分量以产生第一稀疏信号分量和第二稀疏信号分量的装置，以及用于合并第一稀疏分量和第二稀疏分量的装置。25.如权利要求24所述的设备，其中所述量化包括应用至少第一阈值以从所述第一正交分量或第二正交分量去除信号。26.如权利要求23所述的设备，包括用于组合第一正交信号分量和第二正交信号分量的装置，以及用于量化组合的第一正交信号分量和第二正交信号分量以产生所述稀疏可变数据承载信号的装置。27.如权利要求23所述的设备，其中所述第一正交信号分量被形成为促进所述稀疏可变数据承载信号的同步。28.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述一个或多个处理器各自包括两个或更多处理核。29.如权利要求1所述的方法，其中在所述插入之前，所述方法包括利用直线筛来减小所述稀疏可变数据承载信号。30.如权利要求15所述的方法，其中在所述插入之前，所述方法包括利用直线筛来减小所述稀疏可变数据承载信号。31.一种用于将稀疏可变数据承载信号插入数字图像的设备，所述设备包括：用于存储表示数字图像的数据的存储器；用于在二维块内的坐标处提供元素的稀疏图案的装置；用于提供信号分量的装置，所述信号分量被调制以承载可变数据信号；用于通过基于所述元素的稀疏图案的位置在所述二维块内分配所述信号分量来生成所述稀疏可变数据承载信号的装置；用于将所述稀疏可变数据承载信号插入所述数字图像的至少第一图像层或第一图像信道的装置，所述插入产生经变换的数字图像；以及用于显示经变换的数字图像的显示器。32.如权利要求31所述的设备，其进一步包括用于在所述信号分量与所述稀疏...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·舒尔特，E·D·埃文斯，R·K·夏尔马，V·霍勒布，D·海伽，
申请(专利权)人：数字标记公司，
类型：发明
国别省市：美国,US