專利名稱：用于標記圖元的方法和用于檢測圖元中的所述標記的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于標記圖元(graphical element)的方法,并且涉及一種對應(yīng)的用于檢測和/或解碼所述標記的方法。本發(fā)明尤其涉及一種用于標記存在于例如商品或包裝上的圖元如文本(text)、商標名、徽標和/或圖形裝飾物的方法，從而在這些圖元中存儲信息，并且涉及一種用于找回(retrieve)所述信息的方法。
背景技術(shù)：
對圖元的標記被用于標示這些圖元，使它們承載能被用于各種任務(wù)(諸如跟蹤與追蹤、安全、清單、過期日控制、化學(xué)成分、產(chǎn)地等)的信息。對這些圖元的修改優(yōu)選地在小于這些圖元的尺寸的尺度上進行，從而優(yōu)選地對人眼不可察覺。獲取存儲在已標記的(marked)圖元中的信息是通過如下方式來實現(xiàn)的:用攝像機采集這些圖元的圖像并且(例如電子地)處理這些圖像，以確定所做的標記的性質(zhì)和/或幅度，即已標記的圖元與原始(original)圖元之間的差異的性質(zhì)和/或幅度。包括商標名、圖形裝飾物、文本等的圖元存在于例如商品和/或其包裝上。將圖元應(yīng)用在產(chǎn)品或包裝上通常開始于數(shù)字設(shè)計步驟(其中圖元被編碼為數(shù)字文件，例如矢量格式文件或圖像文件)，之后是預(yù)處理步驟、光柵化步驟以及將圖元印刷或通過任何其他合適方法應(yīng)用在表面上的步驟。對圖元的標記可以在上述任一步驟中進行，但優(yōu)選地在數(shù)字設(shè)計步驟中進行。圖12中示意性地示出了一個用于應(yīng)用已標記的圖元的典型方法54的步驟，以及一個用于檢測所述標記和找回所存儲的信息的典型方法55的步驟。在修改圖元的步驟50中，借助于編輯軟件來修改代表圖元的原始數(shù)字文件49 (例如矢量格式文件)，以在如此已標記的圖元中存儲信息。修改圖元的步驟50之后通常是用于印刷的預(yù)處理步驟51，之后是用于實際將圖元應(yīng)用在物理支撐物(例如產(chǎn)品和/或其包裝)上的印刷步驟53。

一旦生產(chǎn)出了產(chǎn)品或包裝，其表面上的圖元就包含了標記，從而包含了一些信息，這些信息在驗證和/或解碼過程55中可以被讀取。該過程包括如下步驟:采集圖元的圖像56、分析圖像57以及提取存儲在已標記的圖元58中的信息。專利申請US2005/0039021A1描述了一種標記方法，其中標記僅被應(yīng)用至文本，并且對應(yīng)于單詞之間根據(jù)具體柵格而變化的間距。因而，該方法不能被應(yīng)用至例如由單個單詞組成的商標名。此外，當已標記的文本應(yīng)用在曲面上時和/或當文本(例如因其支撐物的伸展而)扭曲時，該方法不允許魯棒的(robust)檢測。專利申請US2009/0232352A1公開了一種標記方法，其中圖形信息被作為圖像來處置，且標記在全局基礎(chǔ)上進行，這不適于保留(？)已標記的(？)圖元的平滑且整潔的邊緣。本發(fā)明的一個目的是提供一種用于標記圖元的方法，其中對圖元的修改優(yōu)選地對人眼不可見，以例如不改變商標的印象和/或不易被檢測到，優(yōu)選地只有借助于適當?shù)膱D像處理工具才能檢測到所述標記的存在。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于標記圖元的方法以及一種對應(yīng)的用于檢測所述標記的方法，這些方法對由圖元的印刷過程和/或承載圖元的表面的后期退化造成的品質(zhì)降低或其他可能的變形是魯棒的。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于標記圖元的方法以及一種對應(yīng)的用于檢測所述標記的方法，這些方法允許與圖元應(yīng)用至的表面的曲率無關(guān)地檢測所述標記并且恢復(fù)存儲在所述標記中的信息。本發(fā)明的又一目的是提供一種用于標記圖元的方法以及一種對應(yīng)的用于檢測所述標記的方法，這些方法允許通過配備攝像機的移動設(shè)備來簡單且魯棒地檢測所述標記。

發(fā)明內(nèi)容
這些目的通過包括對應(yīng)的獨立權(quán)利要求的特征的用于標記圖元的方法和用于檢測所述標記的方法來實現(xiàn)。這些目的尤其通過一種用于標記圖元的方法來實現(xiàn)，所述方法包括如下步驟:選擇一個圖元的至少三個相干邊緣部分(coherent edgeportion),其中所述相干邊緣部分的相對取向沿著它們的整個長度是恒定的和/或平滑改變的，所述相干邊緣部分包括至少兩個參考邊緣部分和一個待標記的邊緣部分；限定一族平滑且非相交的曲線，所述曲線與所有所述相干邊緣部分都相交；沿著所述曲線相對于所述參考邊緣部分移位(shift)所述待標記的邊緣部分。這些目的還尤其通過一種用于檢測圖元中的標記的方法來實現(xiàn)，所述方法包括如下步驟:在一個圖元的數(shù)字圖像中定位一個編碼區(qū)域；找回所述數(shù)字圖像的所述編碼區(qū)域中的至少兩個參考邊緣部分和至少一個已修改的邊緣部分；以及確定所述已修改的邊緣部分相對于所述參考邊緣部分的相對位置。根據(jù)本發(fā)明的用于標記圖元的方法，一個圖元的邊緣部分或邊緣的一個子集被用于標記所述圖元 ，并且同一圖元的邊緣部分或邊緣的另一子集被用作幾何參考，從而允許在檢測所述標記和/或找回存儲在已標記的圖元中的信息時補償可能的變形、拉伸或其他變換。此外，在標記所述圖元時引入的修改對應(yīng)于某些待標記的邊緣部分相對于參考邊緣部分的移位，以使得對任何方向上的拉伸或?qū)λ鰣D元的半局部變形都是魯棒的。對圖元的修改的尺度優(yōu)選地在它們的總體尺寸的幾個百分比(percentage)以下，從而對人眼不可察覺。同時，修改的尺度優(yōu)選地在印刷精密尺度以上。邊緣部分移位的能夠以足夠的魯棒性被檢測到的區(qū)域被選擇用于標記。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，選擇相干邊緣部分的步驟被重復(fù)，從而允許所述圖元被魯棒地標記在多個位置中?？蛇x地，在標記了所述圖元之后，以隨機方式移動所述邊緣部分，以防止用標準和市售的對準軟件(alignment software)檢測到所述標記。本發(fā)明的用于標記圖元的方法不影響已標記的圖元的商業(yè)印象，因為已標記的圖元的邊緣與原始圖元的對應(yīng)邊緣同樣平滑和整潔，并且具有與標記之前相同的色彩對比。
在本說明書中，術(shù)語“圖元”包括文本、商標名、徽標或者任何其他能在產(chǎn)品或包裝上找到的裝飾物或標記。術(shù)語“包裝”應(yīng)被理解為通用名，包括包裝、物品、標簽或者任何其他能承載圖元的部分。


通過閱讀下面通過附圖例示的描述，將更好地理解本發(fā)明，在附圖中:圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的用于標記圖元的方法的步驟；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案如何選擇相干邊緣部分；圖3示出了一個圖元的低可見度區(qū)域和高可見度區(qū)域；圖4示出了適于標記的多組相干邊緣的實施例；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的一族曲線的定義；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的對一個邊緣部分的標記；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的對非平坦表面的邊緣部分的標記；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的使用樣條修改(spline modification)的邊緣移位的一個實施例；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案如何存儲關(guān)于編碼區(qū)域的信息；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的用于檢測所述標記的方法的步驟；圖11是所捕獲的 已標記的圖元與對應(yīng)的原始圖元的對準的一個實施例；圖14示出了用于應(yīng)用已標記的圖元以及用于檢測所述標記和找回存儲在所述已標記的圖元中的信息的典型方法的步驟。
具體實施例方式本發(fā)明的用于標記圖元的方法包括對所述圖元的一個或多個邊緣或邊緣部分的修改，如下面通過一個優(yōu)選實施方案的實施例更詳細地描述的。下面的描述還公開了用于檢測已相應(yīng)地標記的圖元的方法的一個優(yōu)選實施方案。圖1是描繪根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的用于標記圖元的方法的步驟的流程圖。在圖2至圖8中更詳細地示出了該方法的單獨步驟。根據(jù)該優(yōu)選實施方案，所述用于標記圖元的方法優(yōu)選地包括第一步驟10:選擇邊緣部分。參考圖2，選擇邊緣部分的步驟10優(yōu)選地包括:掃描(優(yōu)選地沿著多個掃描方向30)待標記的圖元1，用于分析其邊緣，以確定哪些邊緣或邊緣部分潛在地可以被用于標記。優(yōu)選地，圖元I是電子文件(例如矢量格式文件或數(shù)字圖像文件)的形式，并且掃描的步驟10借助于適當?shù)膱D像處理軟件在計算機上電子地執(zhí)行。替代地，圖元I被印刷在平面支撐物(典型地是紙)上或者被顯示在電子顯示器上，并且掃描操作局部或完全手動地執(zhí)行。人的視力捕獲一個圖元中的字符和符號的全局對準軸線，并且對沿著這些軸線的修改尤其敏感。參考圖3，對所述對準軸線的估計優(yōu)選地在掃描圖元I時執(zhí)行，并且高可見度地帶62被限定為圍繞這些對準軸線。然后限定至少一個低可視性地帶61，其包括圖元I的未被包括在任何高可見度地帶62中的部分。所述至少一個低可見度地帶61優(yōu)選地與高可見度地帶62互補，從而基本覆蓋圖元I的所有未被任何高可見度地帶62覆蓋的部分。對圖元I的標記優(yōu)選地不在高可見度地帶62中執(zhí)行，以避免影響人對圖元I的視覺感知。
如圖3中所示，例如在一行拉丁文本中，在靠近該文本的上部邊界或下部邊界的一個地帶中(即在高可見度地帶62中)對圖元I的邊緣(或邊緣的一部分)進行的移置(displacement)或修改將對人眼可見，即使在小于字母尺寸的1%的尺度。然而，低可見度地帶61中對邊緣或邊緣部分在任何方向上的高達字母尺寸的幾個百分比(典型地高達3%至5%)的移置或修改將不會被人眼檢測到。由于拉丁字母的性質(zhì)，低可見度地帶61碰巧包括該文本的大部分豎直取向的邊緣。依賴于圖元的類型和尺寸，低可見度地帶和高可見度地帶的位置、形狀和尺寸大有不同。低可見度地帶和高可見度地帶的位置、形狀和尺寸例如在文本的情形中依賴于所使用的字母，在諸如徽標等的裝飾性元素的情形中依賴于幾何形狀和/或色彩屬性。根據(jù)本發(fā)明的方法，標記一個圖元涉及在所述圖元的一個優(yōu)選地緊湊的區(qū)域中呈現(xiàn)出相似屬性的多個優(yōu)選地相鄰的邊緣部分，如圖4中示出的。一個優(yōu)選的屬性是，例如，邊緣部分6不會突然改變它們的相對取向。符合上述條件的多個邊緣部分6在下文中被稱為一組相干邊緣部分。在圖4中示出的實施例中，每一組相干邊緣部分中的所選擇的邊緣部分6保持它們的取向沿著它們的整個長度相對于彼此基本恒定(例如在上方圖中)，并且/或者保持它們的取向沿著它們的長度平滑地改變(例如在下方圖中)。此外，為了確保標記的魯棒性并且確保檢測期間足夠的冗余度，每一個所選擇的邊緣部分6的長度優(yōu)選地長于或等于一個預(yù)定的最小長度。所述最小長度依賴于例如字母尺寸、邊緣銳度和/或圖元的其他特性。根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，選擇邊緣部分的步驟10包括:優(yōu)選地分析圖元I的低可見度地帶61，以及在至少等于所述預(yù)定的最小長度的長度上搜索相對于彼此展現(xiàn)出基本恒定的和/或平滑地改變的取向的成對的邊緣部分，優(yōu)選地是平行的邊緣。在圖4的實施例中，這樣的邊緣部分是上方圖中的字母“A”的平行的邊緣部分6以及下方圖中的字母“R”的平行的邊緣部分6。分析圖元和選擇用于標記的邊緣部分優(yōu)選地被電子地執(zhí)行，例如借助于在計算機上運行的適當?shù)膱D像處理軟件。然而，這可以在本發(fā)明的框架內(nèi)至少局部手動地執(zhí)行。 一旦找到了一對邊緣部分6，就選擇了靠近這一對邊緣部分的一個或多個相鄰邊緣部分6，所述一個或多個相鄰邊緣部分6與初始的一對邊緣部分6形成一組相干邊緣部分。因而，所述一個或多個相鄰邊緣部分6優(yōu)選地相對于該組的其他邊緣部分6具有恒定的和/或平滑改變的取向，如例如圖4中示出的。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，標記圖元所要求的相干邊緣部分的數(shù)目依賴于所述圖元所在的或?qū)⒈粦?yīng)用至的表面。如果所述表面是平坦的，則三個相干邊緣部分就足以用于對一比特信息進行編碼，如圖4的上方圖中的實施例所示。如果所述表面是彎曲的，則每一個編碼區(qū)域優(yōu)選地包括四個相干邊緣部分，與曲率的絕對值無關(guān)。一旦選擇了三個或更多個相干邊緣部分6，就限定了一族平滑且非相交的曲線65，其中所有曲線65都與對應(yīng)組的相干邊緣部分的所有邊緣部分6相交。優(yōu)選地，該族曲線中的所有曲線65都以同一角度切割同一邊緣部分6。優(yōu)選地，該角度盡可能接近90度直角。在圖4的實施例中，上方圖中的曲線65是平行的直線，而下方圖中的曲線65是二次發(fā)散曲線(diverging curves of second order)。曲線65僅是用于對所述圖元進行標記的構(gòu)造曲線，如進一步解釋的。優(yōu)選地，它們在根據(jù)本發(fā)明的方法標記的印刷圖元上不可見。然而，圖元的每一個編碼區(qū)域7的曲線65的形狀和/或數(shù)學(xué)表示都被存儲，并且被用于標記所述圖元以及檢測根據(jù)本發(fā)明的方法標記的圖元中的標記。所述圖元的覆蓋一組適于根據(jù)本發(fā)明的標記的相干邊緣部分6和對應(yīng)的一族曲線65的圖元的區(qū)域在下文中被稱為編碼區(qū)域7。因而，編碼區(qū)域包括具有例如三個、四個或更多個相干邊緣部分的一組相干邊緣部分。編碼區(qū)域7典型地是如下一個四邊形，該四邊形在兩個對邊上由所選擇的邊緣部分6中的兩個限制，在另兩個對邊上由對應(yīng)的一族曲線中的曲線65限制。為了簡便起見，在圖4的實施例中假定所選擇的邊緣部分6基本豎直，而對應(yīng)的曲線65基本水平。因而，編碼區(qū)域7在左側(cè)和右側(cè)各由一個邊緣部分6限制，并且在頂部和底部各由一個對應(yīng)的曲線18、19限制。上曲線18和下曲線19對應(yīng)于如下限度，其中所選擇的邊緣部分6具有基本恒定和/或平滑改變的相對幾何屬性。這些限度例如由如下幾點限定，其中該組中的至少一個邊緣部分相對于該組中的其他邊緣部分放松了其取向恒定和/或平滑改變的屬性，或者其中至少一個邊緣部分的取向沿著其長度相對于其他邊緣部分迅速改變，如在例如圖4的下方圖中。編碼區(qū)域7在上限與下限之間的尺寸直接影響對已標記的編碼區(qū)域中的已編碼信息進行解碼的魯棒性。因此，在所述圖元的低可見度地帶內(nèi)，編碼區(qū)域7優(yōu)選地盡可能得大。所述編碼區(qū)域的最小尺寸尤其依賴于在下面進一步描述的檢測方法中使用的工具(掃描器、圖像處理工具等)的精度。典型地，所述編碼區(qū)域的尺寸是整個圖元的幾個百分比。圖9中示出了編碼區(qū)域的實施例。優(yōu)選地，同一圖元中的多個編碼區(qū)域彼此并不重疊，以避免對同一邊緣部分的雙重標記。參考圖1，本發(fā)明的用于標記圖元的方法還包括邊緣部分移位的步驟。參考圖5，如果待編碼的圖元旨在被應(yīng)用在平坦表面上，則優(yōu)選地在每一個編碼區(qū)域中考慮三個相干邊緣部分。第一邊緣部分，例如掃描方向上的對應(yīng)的一組相干邊緣部分的第一邊緣部分，被用作參考邊緣部分66。第二邊緣部分，例如掃描方向上的第二邊緣部分，被用作待標記的邊緣部分67。第三邊緣 部分，例如掃描方向上的第三邊緣部分，也被用作參考邊緣部分66。當編碼或標記圖元時，兩個參考邊緣部分66都將保持不變，并且被用作幾何參考。待標記的邊緣部分67將被移動,從而被變換成已修改的邊緣部分68,以反映對所述圖元的標記，由此在所述圖元中編碼一條信息。優(yōu)選地，根據(jù)圖6中示出的相對彎曲變形的過程對待標記的邊緣部分67進行修改。出于可見度原因，所述變形相對于字母尺寸被夸大。待標記的邊緣部分67沿著對應(yīng)的一族曲線的曲線被移位。因而，待標記的邊緣部分67的每一點沿著在該點與待標記的邊緣部分67相交的曲線65在確定的方向上被移動確定的距離。待標記的邊緣部分67所有點都在相同的方向上被移位。優(yōu)選地，移位的距離對于待標記的邊緣部分67的所有點都相同。替代地，待標記的邊緣部分67的每一點的移位的距離是所述編碼區(qū)域內(nèi)的對應(yīng)曲線65的長度的一個預(yù)定的百分比，例如達3%或5%。待標記的邊緣部分67 (在移位之后變成已修改的邊緣部分68)優(yōu)選地盡可能遠離其原始位置，以提供檢測的魯棒性，然而優(yōu)選地不對已標記的圖元產(chǎn)生任何視覺干擾。待標記的邊緣部分67沿著與對應(yīng)組的所有邊緣部分都相交的一族平滑非相交曲線被移位，所得到的已修改的邊緣部分68基本保持與待標記的原始邊緣部分67相同的形態(tài)。
圖6中的上方圖示出了原始圖元(在該具體實施例中是字母“D”)的一部分，且參考邊緣部分66、待標記的邊緣部分67和以虛線不出的已修改的邊緣部分68處在所謂的直接域(direct domain)中。圖6的下方圖不出了在歸一化域(normalized domain)中的同樣這些元素。所述編碼區(qū)域的限度是在所述直接域中的每一側(cè)的參考邊緣部分66。參考邊緣部分66沿著對應(yīng)的曲線族被變換到歸一化域中，變換成分別對應(yīng)于歸一化值O和I的歸一化參考邊緣部分70。類似地，待標記的邊緣部分67對應(yīng)于歸一化的待標記的邊緣部分71，而已修改的邊緣部分68對應(yīng)于歸一化的已修改的邊緣部分73。對示例性編碼區(qū)域中的圖元進行標記的結(jié)果，即在該編碼區(qū)域中所編碼的信息比特，對應(yīng)于所述歸一化域中歸一化的待標記的邊緣部分71的位置與歸一化的已修改的邊緣部分73的位置之間的差異，并且對應(yīng)于所述直接域中待標記的邊緣部分67的位置與已修改的邊緣部分68的位置之間的差異。對所述編碼區(qū)域的邊緣部分的歸一化允許清楚地表示和/或確定它們的相對位置，而非表示它們分開的絕對距離。當對已標記的圖元中的標記進行驗證和/或檢測和/或解碼時，優(yōu)選地也使用該表示，因為它允許消除承載已標記的圖元的支撐物所發(fā)生的任何變換的任何影響，例如由潮濕、印刷、粘結(jié)、暴露到日光等造成的紙或塑料支撐物的拉伸或收縮。對所述編碼區(qū)域的歸一化還允許消除由用來捕獲已標記的圖元的攝像機的未知光學(xué)參數(shù)造成的任何失真。圖元在任何方向上的尺度變化都不會改變檢測標準。如果打算將所述已標記的圖元應(yīng)用在彎曲支撐物上，則所述標記中涉及的相干邊緣部分的數(shù)目優(yōu)選地為4個，如圖7中所示。在這種情形中，使用三個參考邊緣部分66和例如一個待標記的邊緣部分67,所述標記包括將待標記的邊緣部分67變換成已修改的邊緣部分68。在所述歸一化域中，與所述直接域中的參考邊緣部分66對應(yīng)的三個歸一化參考邊緣部分70允許補償之前提及的所述已標記的圖元的支撐物的變換，并且還允許補償所述表面的未知曲率。所述歸一化是通過將外部參考邊緣部分70設(shè)置為歸一化空間中的O和I來實現(xiàn)的。在所述編碼區(qū)域的已知曲線族的方向上的變換例如被應(yīng)用至對應(yīng)的相干邊緣部分66、67，如在彎曲的已標記的圖元的已捕獲的圖像上發(fā)現(xiàn)的，以將外部參考邊緣部分66匹配至歸一化空間中的O和I。如此變換的第三和中間歸一化邊緣部分70相對于外部歸一化參考邊緣部分70 (即相對于O和I)的相對位置，及其與目標位置(對應(yīng)于當所述已標記的圖元被應(yīng)用在平坦表面上時的相對位置)的差異，人們可以確定一個依賴于所述圖元的支撐物的曲率的校正因子。然后，該校正因子被應(yīng)用至歸一化的已修改的邊緣部分73，以檢測所述標記和/或解碼所述標記。在一個變體實施方案中，將已知曲線族的方向上的一個非線性變換應(yīng)用至所述圖元的所有已捕獲的相干邊緣部分，以使得所有三個參考邊緣部分都對應(yīng)于它們在所述歸一化域中的目標變換。將同樣的非線性變換應(yīng) 用至已捕獲的已修改的邊緣部分允許在所述歸一化域中直接獲得歸一化的已修改的邊緣，所述歸一化的已修改的邊緣不受所述表面曲率和所述已標記的圖元的支撐物的任何其他可能的變換的任何影響。只通過沿著編碼區(qū)域中的對應(yīng)的非相交平滑曲線修改邊緣部分來對圖元進行標記，可以導(dǎo)致在所述編碼區(qū)域的邊界處(例如在圖6的上方圖中示出的接合區(qū)域38中)的一些可視效應(yīng)。為了避免所述效應(yīng)，優(yōu)選對接合區(qū)域38中的邊緣的修改進行調(diào)配，以在標記之前和之后保持所述邊緣的平滑度。如有必要，例如如果所述標記在接合區(qū)域38中產(chǎn)生了高度彎曲的已修改的邊緣，則在編碼區(qū)域以外也略微修改該邊緣。每一個待標記的邊緣部分67都可以從其原始位置沿著所構(gòu)造的曲線65在兩個相反方向上被移位。因此，參考圖9，在最簡單的情形中，包括一個待標記的邊緣部分的每一個編碼區(qū)域7都可以存儲三個信息值。將一個數(shù)值(number)編碼到已標記的圖元中例如對應(yīng)于:將該數(shù)值轉(zhuǎn)換成一個為三的基(a base of three)，并且將所獲得的數(shù)值的每一個數(shù)字編碼到另一個編碼區(qū)域7中。依賴于所述編碼區(qū)域中存在的待標記的邊緣部分的數(shù)目，每一個編碼區(qū)域可以承載一比特或幾比特信息。邊緣部分移位例如是通過作為矢量樣條表示的一個變體的數(shù)字邊緣部分表示(或者具有控制點或曲線切點的多邊形的任何其他曲線表示)來執(zhí)行的。矢量格式的邊緣部分的、限定所述編碼區(qū)域的元素的控制點如圖8中示出地被修改。原始矢量曲線42是通過原始控制點40的位置來控制的。通過移置原始控制點40并且獲得已修改的控制點41，所述邊緣部分將采取一個新位置并且被修改成已修改的樣條邊緣部分43。從而，所述歸一化域中的邊緣部分的變形被變換成所述直接域中的變形，進而被變換成控制點及其切線的空間中的變形。所述標記被保留，并且所述曲線優(yōu)選地以后一形式被存儲。本發(fā)明的用于標記圖元的方法優(yōu)選地包括另一步驟15:對圖1的流程圖中示出的描述進行存儲，其中關(guān)于每一個編碼區(qū)域的完整信息被存儲在所述圖元的一個描述子(descriptor)中，該描述子被例如用在檢測階段，以找回已標記的圖元中包含的信息。在該描述子中，每一個編碼區(qū)域7例如由與圖10的第二圖像中示出的編碼區(qū)域的數(shù)值37對應(yīng)的若干個數(shù)值以及由勾勒該編碼區(qū)域的多邊形來表征，其中頂點(vertices)的坐標例如在相對于所述圖元的預(yù)定原點39的坐標系中被表達。每一個編碼區(qū)域7包含至少一個待標記的邊緣部分67。關(guān)于哪個編碼區(qū)域?qū)?yīng)于已編碼信息的哪個部分的信息，優(yōu)選地也存儲在該描述子中。 所述編碼區(qū)域連同所述圖元的整個框架，從而形成原始模板44和編碼區(qū)域，優(yōu)選地也被保存為該描述子的一部分。可選地，向所述已標記的圖元應(yīng)用隨機移動所述圖元的邊緣和/或部分(例如字符)的另一步驟，以例如誤導(dǎo)造偽者。在該步驟中，所述圖元的邊緣和其他部分被以隨機方式移動，同時保持該標記的不變屬性，即，屬于同一組相干邊緣的邊緣部分相對于彼此不移動。這樣做是為了避免給予未獲授權(quán)的第三方提示:如何通過簡單對準兩個來自不同框的設(shè)計來定位與已編碼信息對應(yīng)的邊緣部分位移。如果適用，關(guān)于該隨機位移的信息優(yōu)選地也被存儲在該描述子中。2.檢測標記本發(fā)明的用于檢測已標記的圖元的方法的一個優(yōu)選實施方案的步驟在圖10的流程圖中表示并且在圖5、圖6和圖11中示出。該方法的第一步驟優(yōu)選地是，在數(shù)字圖像16中近似地定位圖元的步驟20。數(shù)字圖像16例如是用數(shù)碼攝像機，例如用便攜式設(shè)備(諸如移動電話)的數(shù)碼攝像機，或者任何其他合適的攝像機采集的承載已標記的圖元的產(chǎn)品的圖像。近似地定位圖元20的步驟優(yōu)選地通過任何合適的現(xiàn)有技術(shù)來實現(xiàn)。
—旦在數(shù)字圖像16中定位了已標記的圖元，限定邊界框(bounding box)的下一步驟21就允許圍繞已定位的圖元建立一個近似標準坐標系。在該階段僅執(zhí)行:相對于原始圖元的表示(例如從其描述子中得知)，近似對準所捕獲的圖元。在圖10中示出的對準邊界框的隨后步驟22中，所述近似標準坐標系被放置為與所述圖元的原始坐標系(例如從其描述子中得知)對應(yīng)，以對準可能執(zhí)行了標記的編碼區(qū)域。原始模板44與邊界框36對準，如圖11中所示。所述圖元被標記的區(qū)域疊加在如此構(gòu)造的對準模板45中應(yīng)存在標記的地方?；谒鰧?，在界定已標記的區(qū)域23的下一步驟中，所述編碼區(qū)域的輪廓被應(yīng)用在所捕獲的數(shù)字圖像上，如圖11中所示。為了精確地確定已標記的曲線的位置從而找回其中存儲的信息，優(yōu)選地執(zhí)行一個可選的精細檢測的步驟24。該步驟在圖6中示出。由于已修改的邊緣部分的位置根據(jù)編碼在所述圖元中的信息而改變，所以僅得知參考邊緣部分的位置。從而，精細檢測的步驟24以圖6中示出的邊緣部分歸一化25開始，其中已修改的邊緣部分兩側(cè)的參考邊緣部分66都被變換為對應(yīng)于表示值 O和I的歸一化參考邊緣部分69。一旦獲得了所述邊緣部分的歸一化形式，就執(zhí)行一個測量已修改的邊緣部分的位置的步驟26，其中對所述歸一化域中的歸一化的已修改的邊緣73的相對位置進行估計。優(yōu)選地，對檢測到已修改的邊緣部分相對于待標記的原始邊緣部分的移位的每一個編碼區(qū)域執(zhí)行一個可選的關(guān)于標記的決定步驟27。在關(guān)于標記的決定步驟27中，對在之前步驟中測得的已修改的邊緣部分的位置與待標記的原始邊緣部分的對應(yīng)位置進行比較，并且基于相對位置差異的幅度和/或方向來確定已編碼信息位的值。
權(quán)利要求
1.用于標記圖元的方法，包括如下步驟: 選擇一個圖元(I)的至少三個相干邊緣部分(66，67)，其中所述至少三個相干邊緣部分(66，67)的相對取向沿著它們的整個長度是恒定的和/或平滑改變的，所述至少三個相干邊緣部分(66，67)包括至少兩個參考邊緣部分(66)和一個待標記的邊緣部分(67)； 限定一族平滑且非相交的曲線(65)，所述曲線(65)與所述至少三個相干邊緣部分(66，67)都相交； 沿著所述曲線(65)相對于所述至少兩個參考邊緣部分(66)移位所述待標記的邊緣部分(67)。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的用于標記圖元的方法，其中所述至少三個相干邊緣部分(66，67)是所述圖元(I)的相鄰邊緣。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的用于標記圖元的方法，其中所述圖元(I)包括文本，并且所述至少三個相干邊緣部分(66，67)是所述文本的同一字符的多個部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于標記圖元的方法，其中所述圖元(I)包括文本，并且所述至少三個相干邊緣部分(66，67)是所述文本的兩個相鄰字符的多個部分。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的用于標記圖元的方法，其中選擇至少三個相干邊緣部分(66，67)的步驟、限定一族平滑且非相交的曲線(65)的步驟以及移位所述待標記的邊緣部分(67)的步驟被再重復(fù)至少一次。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的用于標記圖元的方法，還包括如下預(yù)備步驟:在所述圖元(I)內(nèi)確定一個或多 個高可見度地帶(61)以及與所述一個或多個高可見度地帶(61)互補的一個或多個低可見度地帶(62)，其中所述至少三個相干邊緣部分(66，67)是在所述低可見度地帶(62)之一中選擇的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的用于標記圖元的方法，其中移位所述待標記的邊緣部分(67)的距離小于或等于所述圖元(I)的最大總體尺寸的5%。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的用于標記圖元的方法，其中移位所述待標記的邊緣部分(67)的距離小于或等于所述圖元(I)的最大總體尺寸的3%。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的用于標記圖元的方法，還包括如下最后步驟:隨機移置所述圖元(I)的邊緣。
10.用于檢測圖元中的標記的方法，包括如下步驟: 在一個圖元的數(shù)字圖像中定位(20) —個編碼區(qū)域(7)； 找回所述數(shù)字圖像中的所述編碼區(qū)域(7)的至少兩個參考邊緣部分(66)和至少一個已修改的邊緣部分(67)； 確定所述已修改的邊緣部分(67)相對于所述參考邊緣部分(67)的相對位置。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的用于檢測圖元(I)中的標記的方法，其中確定所述至少一個已修改的邊緣部分(67)的相對位置的步驟包括:將所述至少兩個參考邊緣部分(66)和所述至少一個已修改的邊緣部分(67)變換到一個歸一化域中，在所述歸一化域中，至少兩個歸一化參考邊緣部分(70)中的第一個歸一化參考邊緣部分的位置對應(yīng)于0，至少兩個歸一化參考邊緣部分(70)中的第二個歸一化參考邊緣部分的位置對應(yīng)于1，并且歸一化的已修改的邊緣部分(73)在至少兩個歸一化參考邊緣部分(70)中的所述第一個歸一化參考邊緣部分與所述第二個歸一化參考邊緣部分之間的位置所對應(yīng)的值確定了所述至少一個已修改的邊緣部分(67)的相對位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的用于檢測圖元(I)中的標記的方法，其中找回的步驟包括:找回所述數(shù)字圖像中的所述編碼區(qū)域(7)的至少三個參考邊緣部分(66)。
13.計算機程序，當在計算設(shè)備上運行時用于執(zhí)行權(quán)利要求1至9之一所述的方法。
14.計算機程序，當在計算設(shè)備上運行時用于執(zhí)行權(quán)利要求10至12之一所述的方法。
15.移動計算設(shè)備，具有攝像機，所述攝像機被編程以用于執(zhí)行權(quán)利要求10至12之一所述的 方法。
全文摘要
用于標記圖元的方法，包括步驟選擇圖元(1)的至少三個相干邊緣部分(6)，其中相干邊緣部分(6)的相對取向沿著其整個長度是恒定和/或平滑改變的，相干邊緣部分(6)包括至少兩個參考邊緣部分(66)和一個待標記的邊緣部分(67)；限定一族平滑且非相交的曲線(65)，所述曲線(65)與所有相干邊緣部分(66,67)相交；沿著曲線(65)相對于參考邊緣部分(66)移位待標記的邊緣部分(67)。用于檢測圖元中的標記的方法，包括步驟在圖元(1)的數(shù)字圖像中定位編碼區(qū)域(7)；找回數(shù)字圖像中的編碼區(qū)域(7)的至少兩個參考邊緣部分(66)和至少一個已修改邊緣部分(68)；確定已修改邊緣部分(68)相對于參考邊緣部分(66)的相對位置。
文檔編號G06T1/00GK103250179SQ201080069876
公開日2013年8月14日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月6日
發(fā)明者S·斯塔特奇克 申請人:安特利昂成像有限責任公司