CN103329120A - 用于增强现实的基准标记 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于增强现实的基准标记。基准标记可以位于环境中的对象上，并包括向光源反射回光的后向反射器。屏蔽或遮挡该基准标记的一部分，以形成该基准标记中包括反射部分和较低或非反射部分在内的图案。反射部分和较低或非反射部分的图案存储可以由读取设备读取的数据，并用于产生要在增强图像中包括的计算机产生的内容。

Description

用于增强现实的基准标记

背景技术

增强现实通常描述已用计算机产生的内容进行增强的真实世界环境的视图或图像。将真实世界的图像与计算机产生内容相结合已在很多不同应用中证明是有用的。广告、导航、军事、旅游、教育、体育和娱乐是可以使用增强现实的领域的示例。

将真实世界环境的图像与计算机产生的内容的合并导致了增强图像。然而，将真实世界图像与计算机产生的内容进行成功合并通常取决于在多好的程度上识别真实世界图像。例如，成功增强纪念碑的图像可以取决于显示纪念碑的图像的设备是否识别出纪念碑。更具体地，合并计算机产生的内容(如，纪念碑的名称、位置、建立者等等)可以取决于是否识别出图像中的纪念碑。如果纪念碑未被识别或不是已知的，则提供计算机产生的内容变为非常困难的命题。

一种识别图像中的对象(即，真实世界对象)的方式是通过使用基准标记。传统上，基准标记是在成像系统的视场中使用的对象，且其出现在作为结果的图像中。换言之，通常将传统标记用作图像中的标记，而不是真实世界对象上的标记。

通常，图像中的基准标记的外观用作图像定标的参考。例如，在图像中已知位置处的基准标记可以用于确定图像的相对标尺。特定摄像机可以产生网格交叉作为图像中的参考标记。基准标记还可以用于使图像的特征更可见。例如，运动捕捉应用使用基准标记来跟踪被标记主体的运动。图像中的基准标记还可以允许将独立的图像进行相关。

不幸的是，在增强现实中使用基准标记是非常受限的，且如前所述，通常在图像中而不是真实世界对象中找到基准标记。

尽管可能存在具有基准标记的真实世界对象的一些实例，这些标记难以识别。在中距离和远距离上识别基准标记是特别麻烦的。此外，传统基准标记不能存储可以被转换为或用于产生增强现实应用中的计算机产生的内容的大量数据。

发明内容

本文公开的实施例涉及基准标记。基准标记存储可以用于使用计算机产生的内容来增强图像的数据。在说明性实施例中，基准标记可以包括材料片，且可以将该基准标记附接到对象。该材料还被配置为反射电磁辐射。对该材料应用屏蔽，以遮挡该材料的第一部分，而不遮挡该材料的第二部分。该材料的第一和第二部分存储要由读取设备读取的数据。

在说明性实施例中，基准标记可以包括能够附接到环境中的对象的材料。该材料包括具有后向反射器的第一部分，该后向反射器被配置为将从设备接收的电磁辐射反射回该设备。该材料的第二部分是较低或非反射性的。第一和第二部分被布置为形成图案并存储该基准标记中的数据。根据该图案来调制由该材料反射的电磁辐射。可以由发射该电磁辐射的读取设备来检测并读取反射的电磁辐射。

在另一说明性实施例中，一种用于使用计算机产生的图像来增强真实世界图像的方法包括：向位于真实世界对象上的基准标记发射光束。反射的光束包括由该基准标记存储的数据。由发射该光束的设备从该基准标记中读取。然后使用在反射光束中存储的数据来产生计算机产生的内容，并且在该设备的显示器上显示包括该计算机产生的内容在内的增强图像。

上文的概述仅是说明性的，且不意在以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下具体实施方式，其他方面、实施例和特征将变得明显。

附图说明

图1示出了包括在空间中定位的基准标记在内的环境的示例。

图2示出了对附接到对象的基准标记进行读取的设备的示例。

图3示出了基准标记的说明性实施例。

图4示出了基准标记的另一说明性实施例。

图5示出了使用光子晶体制造的基准标记的说明性实施例。

图6示出了包括后向反射器阵列在内的基准标记的说明性实施例。

图7示出了用于使用基准标记来产生增强图像的方法的说明性实施例。

图8是示出了被布置用于读取基准标记并使用从基准标记读取的数据来产生增强图像的示例计算设备的框图。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，参考了作为具体实施方式的一部分的附图。在附图中，除非上下文另行指明，否则类似符号通常表示类似部件。在具体实施方式部分、附图和权利要求书中记载的说明性实施例并不是限制性的。在不脱离本文所呈现主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，且可以进行其他改变。应当容易理解，如本文一般性记载以及附图中示出的本公开的各方案可以按照在本文中明确公开的多种不同配置来部置、替换、组合、分割和设计。

本文公开的实施例涉及包括用于增强现实应用的基准标记在内的基准标记。在增强现实中，可以将基准标记体现为置于空间或环境中的标签，以助于对象识别、对象跟踪和/或对象建模。作为示例且不限于此，本文公开的基准标记的示例支持有源查询(active interrogation)，在相对长的距离上市可识别的，对于普通检查是较不明显的，和/或能够存储明显更多的数据或使得能够访问明显更多的数据。

本文公开的基准标记的一些实施例包括后向反射器。后向反射器将光反射回光源。因此，多个设备可以从多个方向读取基准标记。合并有后向反射器的基准标记可以被配置为：对可以由正确配置的设备所读取或查询的数据进行存储或编码。通过查询基准标记，可以读取或获取基准标记中存储或编码的数据。

可以部分屏蔽或以其他方式遮挡基准标记中的后向反射器，以对基准标记中的数据进行编码或存储。在基准标记之中或之上形成的屏蔽的图案可以是一维或多维的。因此，支持聚焦扫描读出的基准标记允许增大储能因数。换言之，基于如何存储数据和/或如何读取数据，可以针对给定的大小或区域增加可以在基准标记中存储的信息量。

可以将基准标记不明显地置于环境中的对象上。从而，将基准标记的至少一些实施例附接到真实世界对象，而不是仅位于作为结果的图像中。读取这些基准标记的设备可以使用在基准标记中存储的、或通过基准标记可访问的数据来产生增强现实图像。此外，可以将设备中的其他组件(罗盘、全球定位传感器等)与从基准标记中读取的数据结合使用，以产生并显示增强现实图像。

基准标记一般包括附接到对象并被配置为反射电磁辐射的材料片(例如，模制塑料、半导体材料、印刷纸、光学反射器、射频反射器)。该材料片可以具有应用或附于其上的遮挡反射材料的一部分的屏蔽。该屏蔽可以采用阻挡或遮挡反射的电磁辐射的任何材料的形式，如油脂、金属屏蔽、光学不透明纸张或尘土。可以有意或无意地应用该屏蔽。可以用粘合剂、稳定剂(stable)、钉子、铆钉、胶水、机械附件(如尼龙搭扣)或其他技术来应用该屏蔽。

在一些实例中，可以重新布置该屏蔽(例如，移除、重定向、用新的屏蔽来替换)，使得基准标记存储新的信息。例如，材料片可以包括反射性材料。可以单独制造该屏蔽，使得由于通过将新的屏蔽放在反射材料上来改变图案，从而改变存储的数据。

备选地，材料片上的一些区域可以缺少(deviod)反射组件。从而，材料片具有反射部分和较低或非反射部分。反射和非反射部分可以一起被布置为存储可以由读取设备读取的数据。如前所述，可以由遮挡下层反射材料的附加材料来形成屏蔽，或通过形成材料片使得特定部分不包括或不具有反射属性来形成屏蔽。在另一示例中，可以通过破坏反射部分的选定区域来形成非反射部分。破坏的部分是屏蔽的示例。

在一些实例中，材料片可以用于创建多个基准标记。然后将材料片切成小块，以形成单独的基准标记，然后根据需要来封装基准标记，或以其他方式准备基准标记以用于部署。

在另一示例中，可以将基准标记直接应用于对象，如通过用后向反射涂料按照图案来涂绘基准标记。可以提供具有在其中形成的图案的模板。可以将该模板靠向对象，并对模板应用具有后向反射材料的涂料。当移除模板时，对象上的涂料形成了根据模板的图案的基准标记。

图1示出了包括置于空间中的基准标记在内的环境的示例。在图1中，已将基准标记122置于对象120上。基准标记122可以不明显地放置，且可以被配置为与对象120在美学上是协调的。基准标记122的大小可以取决于其中要存储的数据量。这允许将环境考虑因素(例如，基准标记对环境的影响)与基准标记122的大小加以平衡。

基准标记122可以在1平方英寸的尺度上-然而更好的印刷工艺可以显著地缩小它们。仅作为示例而非限制，取决于接收机的灵敏度，有效查询距离的范围可以从1英寸到超过1英里-例如通过伸缩式成像仪。本领域技术人员可以意识到：基准标记122可以在1平方英寸的尺度上，或者更大，或者更小。读取距离可以取决于接收机的灵敏度。

图1还示出了包括显示器102的设备100。设备100可以包括成像系统(例如，摄像机或视频摄像机)，该成像系统使得设备100能够显示或示出对象120的真实世界图像104。显示器102还在真实世界图像104中呈现计算机产生的内容106。真实世界图像104和计算机产生的内容106一起作为增强图像114的示例。

可以按照各种方式以及各种形式来显示计算机产生的内容106。计算机产生的内容106(因而增强图像114)可以包括：文本、图像、视频、颜色、突出显示区等或其任意组合。真实世界图像104可以是设备100的摄像机(或其他输入)捕捉到的无论什么东西的实时图像。随着设备100移动和设备100的视图改变，设备100显示的真实世界图像100相应改变。在适用的情况下，可以根据设备100的移动来更新计算机产生的内容106在增强图像114中的定位。

可以呈现计算机产生的内容106，使得真实世界图像104和计算机产生的内容106同时可见。从而，在一个示例中，真实世界图像104和计算机产生的内容106中的至少一个是部分透明的。在另一示例中，可以将计算机产生的内容106置于显示器102的特定部分中，使得计算机产生的内容完全遮挡真实世界图像104的一部分。可以将例如文本直接置于显示器102中的对象120的图像104上，或置于显示器102的底部，以最小地干扰真实世界图像104。

在图1中，设备100包括用于产生并显示增强图像114的组件112。仅作为示例，组件112包括摄像机、罗盘、全球定位传感器等或其任意组合。设备100可以使用组件112来产生增强图像114。例如，可以通过GPS传感器和罗盘来分别确定设备100的位置和设备100相对于对象120的位置的方向，且可以在计算机产生的内容106的产生中使用该位置和方向。在一些实例中，基准标记122可以存储位置数据。可以将该位置数据与来自GPS传感器和/或罗盘的数据结合用于对用户相对于对象120进行定位和/或产生计算机产生的内容106。

在一些实例中，设备100可以通过网络110(如，电话网络、互联网、局域网等或其任意组合)与服务器108通信。可以向服务器108发送由组件112产生的、检测的、或以其他方式确定的信息，并在产生增强图像114中使用该信息。由组件112确定的信息还可以直接由设备100使用，且可以不向服务器108发送。

例如，可以向服务器108发送从基准标记122读取的信息。服务器108可以向设备100答复计算机产生的内容106中的至少一些。此外，全球定位传感器可以向服务器108提供位置。可以将由全球定位传感器确定的位置和从基准标记122读取的数据相结合，以产生计算机产生的内容106和/或显示计算机产生的内容106。备选地，可以将用于产生增强图像114的至少一些数据本地存储在设备100上。此外，可以从基准标记122中完全读取计算机产生的内容106中表示的数据。

设备100被配置为读取基准标记122。可以在计算机产生的内容106中呈现由基准标记122存储的数据或通过基准标记122可访问的数据。例如，基准标记122可以存储对象120的描述。如果对象120是例如纪念碑，基准标记122可以存储建立时间、艺术家姓名、纪念原因、纪念碑的描述等等。如果对象120是商务，则基准标记122可以存储诸如电话号码之类的联系信息。本领域技术人员可以意识到：由基准标记122存储或编码的数据可以广泛地变化。此外，可以将基准标记122的格式加以标准化，以使得任何正确预配的设备能够读取并理解由基准标记122所存储的数据。

在一个实施例中，基准标记122可以存储可由设备100用于从服务器108访问数据的链接(例如，统一资源定位符(URL))。该示例有效地允许随着时间的过去而更新基准标记122，并还增加了基准标记122可以存储或可访问的有效数据量。一旦设备100已访问服务器108，从服务器108接收的对应数据包括计算机产生的内容106。这使得增强图像114能够包括不同类型的数据，或在不同时间包括不同数据。可以随着时间的过去而改变可以由服务器108提供的数据，或该数据适于特定设备配置，等等。例如，服务器108还可以接收描述设备的配置(例如，屏幕大小、分辨率等)的数据。这允许服务器108传输特别为请求设备准备的计算机产生的内容。

图2示出了对基准标记122进行读取的设备100的示例。设备100的组件112还可以包括光源202和光检测器204。光源202被配置为发射光束。光源202可以包括例如激光器，该激光器发射具有预定频率或在预定频率范围内的光。检测器204可以被配置为检测由光源202发射的光的频率。检测器204可以是光电检测器，如光电二极管等等。

在图2中，由设备100的光源202发射的光被定向至对象100，且更具体地被定向至基准标记122。基准标记122将光反射回设备100。设备100用检测器204来检测反射光，以读取基准标记122中存储的数据。

在一个示例中，检测器204可以检测反射光的强度并产生根据基准标记122中的屏蔽图案成形的波形。然后，可以对所产生的波形解码，并将其用于产生增强图像114中包括的计算机产生的内容106。

基准标记122可以是或可以包括后向反射器，该后向反射器向光源反射光。在本示例中，基准标记122向检测器204反射由光源202发射的光。更一般地，基准标记122沿着平行或实质上平行的矢量向电磁辐射的源反射电磁辐射。如本文更详细描述的，基准标记122可以包括：角形反射器(corner cubes)、光子晶体(photonic crystals)、猫眼后向反射器(cat’s eye retroreflector)等或其任意组合。

图3示出了基准标记300的说明性实施例。基准标记300是基准标记122的示例。在该示例中，基准标记300按一维方式布置。基准标记122包括反射区域304和较低或非反射区域302。当光源202读取基准标记122时，检测器204可以产生与反射区域304和较低或非反射区域302形成的图案相对应的波形306。可以通过光学上观察环境反射光来实现对基准标记300(或本文公开的其他基准标记)的简单无源读取。备选地，可以用类似于光栅扫描的技术在基准标记300上有源地扫描光束。在近的范围和超过1英里的距离上，可以证明任一方案是有效的。然而，更大的距离可能要求更大的照射能量和基准标记300的大小。

可以用不同方式来加工基准标记300。基准标记300可以包括角形反射器反射器的片。然而，可以对该片的表面应用屏蔽，以形成较低或非反射区域302。备选地，较低或非反射区域302可以不包括角形反射器反射器。

可以使用光栅扫描技术来读取基准标记300。例如，光源可以是用于读取基准标记300中的数据的聚焦激光器。

图4示出了基准标记400的另一说明性实施例。基准标记400是基准标记122的另一示例，并在多个维度上存储或编码数据。基准标记400包括反射区域402和较低或非反射区域404。在该示例中，可以用照明基准标记的区域或基准标记400的一部分的分散激光器来读取由基准标记400存储或表示的数据。在本示例中，可以用合适的光源来并行读出基准标记400的多维区域。基准标记400的多维编码可以针对给定大小的基准标记400编码明显更多的信息。多维编码允许固定大小的标记400编码更多的信息和/或允许使用更小的基准标记。甚至较小的多维标记可以比较大的单维基准标记存储更多的数据。该多维方案还使得并行读出成为可能。例如，可以同时使用两个照明源从头两行中读出数据。

作为对比，基准标记400可以比基准标记300存储更多的数据，且占用更少的区域。这在例如将基准标记放在环境中的对象上时可以是有用的。

图5示出了使用光子晶体制造的基准标记500的说明性实施例。基准标记500是基准标记122的另一示例。在该示例中，根据多个层502和504来形成基准标记500。层502的折射率与层504的折射率不同。层502和504示出了具有高和低折射率或高和低介电常数的材料的交替层。可以在衬底上形成或生长层504和504。合适材料的示例包括：硅、塑料和某些半刚性凝胶。层502和504的厚度均可以例如被配置用于特定光频率。在一些示例中，层502和504的厚度均为期望波长的四分之一。

对于层502和504的材料的正确选择导致了反射特定光频率的结构。因此，基准标记500可以将来自源的光反射回该源。基准标记500可以被构造为提供单向读出，而不需要将照明源与基准标记500以任何方式对准。

可以通过提供屏蔽508来实现基准标记500中对数据编码。通过根据图案来屏蔽基准标记500的表面的一部分，可以对数据编码并由设备来读取。在该示例中，屏蔽508可以包括在基准标记500的表面上选择性形成的附加材料层。例如，屏蔽508可以是金属层。区域506是反射性的，且可以不具有屏蔽508。在一些示例中，基准标记500可以具有在基准标记500的上面形成的保护层，该保护层不会干扰基准标记500的操作或功能。

图5还示出了可以通过蚀刻基准标记500所形成的屏蔽。例如，可以蚀刻基准标记500，且可以在基准标记500的蚀刻区域中沉积另一材料510以形成屏蔽，并在基准标记500中创建图案。材料510可以不包括交替层，或可以具有针对特定光波长为非反射性的材料，使得针对基准标记500中由材料510占据的部分，不反射具有相关频率或波长的光。

图6示出了包括后向反射器阵列602在内的基准标记600的说明性实施例。基准标记600是基准标记122的示例。在该示例中，后向反射器阵列602包括角形反射器604。阵列602可以包括角形反射器604的多个行和/或列。可以使用模制塑料来形成角形反射器604的阵列602。每个角形反射器604通常包括三个相互垂直、相交的平面，这些平面向源反射包括光在内的电磁辐射。

基准标记600一旦置于环境中，可以从不同定位或位置处读取基准标记600。换言之，从前面或以一定角度接近基准标记600的光被反射回光源的位置。因此，基准标记600的方向可以不影响基准标记600被设备读取的能力。基准标记600还可以包括用于形成存储数据的图案的屏蔽。该屏蔽可以通过遮挡一些角形反射器604形成，或通过制造阵列602使得特定区域缺少角形反射器来形成。

图7示出了用于产生增强图像的方法700的说明性实施例。在方法700的块702中，设备向基准标记发射光束。光源可以被配置为扫描基准标记，或可以移动设备，使得发射的光可以查询基准标记。

在块704中，设备检测并读取反射的光束。通常根据基准标记的屏蔽或图案来调制反射的光束。从而，反射的光束包含基准标记存储的数据。

在块706中，使用反射的光束中的数据，以产生要包括在增强图像中的计算机产生的内容。在一个示例中，计算机产生的内容对应于基准标记中存储的数据。在另一示例中，基准标记中存储的数据可以使得设备能够访问(例如，通过互联网)与基准标记相关联的计算机产生的内容。在块708中，在设备上显示包括计算机产生的内容和/或真实世界对象的图像在内的增强图像。

本领域技术人员将意识到：对于本文公开的该过程和方法以及其他过程和方法，可以按不同顺序来实现在过程和方法中执行的功能。此外，概述的步骤和操作仅作为示例提供，且一些步骤和操作可以是可选的，可以结合为较少的步骤和操作，或可以扩展为附加的步骤和操作，而不破坏所公开实施例的本质。

本公开不受到本申请中描述的特定实施例的限制，这些实施例预期作为对各种方面的说明。如本领域技术人员显而易见的，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行很多修改和变化。除了本文列举出的方法和装置之外，在本公开的范围内的功能等价的方法和装置对于阅读了前述描述的本领域技术人员来说将是显而易见的。这种修改和变化预期落在所附权利要求的范围中。本公开应仅受限于所附权利要求以及这种权利要求所具有的全部等价物。应当理解本公开不限于特定方法、试剂、化合物组成或生物系统，它们当然是可以变化的。还应当理解本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，且预期不是限制性的。

在说明性实施例中，可以将本文所述的任何操作、过程等实现为在计算机可读介质上存储的计算机可读指令。可以由移动单元、网络单元、和/或任何其他计算设备的处理器来执行该计算机可读指令。

在系统方案的硬件和软件实现方式之间存在一些小差别；硬件或软件的使用一般(但并非总是，因为在特定情况下硬件和软件之间的选择可能变得很重要)是一种体现成本与效率之间权衡的设计选择。可以各种手段(例如，硬件、软件和/或固件)来实施本文所描述的过程和/或系统和/或其他技术，并且优选的手段将随着所述过程和/或系统和/或其他技术所应用的环境而改变。例如，如果实现方确定速度和准确性是最重要的，则实现方可以选择主要为硬件和/或固件的手段；如果灵活性是最重要的，则实现方可以选择主要是软件的实施方式；或者，同样也是可选地，实现方可以选择硬件、软件和/或固件的特定组合。

以上的详细描述通过使用框图、流程图和/或示例，已经阐述了设备和/或过程的众多实施例。在这种框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域技术人员应理解，这种框图、流程图或示例中的每一功能和/或操作可以通过各种硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合来单独和/或共同实现。在一个实施例中，本文所述主题的若干部分可以通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或其他集成格式来实现。然而，本领域技术人员应认识到，本文所公开的实施例的一些方面在整体上或部分地可以等同地实现在集成电路中，实现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，实现为在一台或多台计算机系统上运行的一个或多个程序)，实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)，实现为固件，或者实质上实现为上述方式的任意组合，并且本领域技术人员根据本公开，将具备设计电路和/或写入软件和/或固件代码的能力。此外，本领域技术人员将认识到，本公开所述主题的机制能够作为多种形式的程序产品进行分发，并且无论实际用来执行分发的信号承载介质的具体类型如何，本公开所述主题的示例性实施例均适用。信号承载介质的示例包括但不限于：可记录型介质，如软盘、硬盘驱动器、CD、DVD、数字磁带、计算机存储器等；以及传输型介质，如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。

本领域技术人员应认识到，本文详细描述了设备和/或过程，此后使用工程实践来将所描述的设备和/或过程集成到数据处理系统中是本领域的常用手段。即，本文所述的设备和/或过程的至少一部分可以通过合理数量的试验而被集成到数据处理系统中。本领域技术人员将认识到，典型的数据处理系统一般包括以下各项中的一项或多项：系统单元外壳；视频显示设备；存储器，如易失性和非易失性存储器；处理器，如微处理器和数字信号处理器；计算实体，如操作系统、驱动程序、图形用户接口、以及应用程序；一个或多个交互设备，如触摸板或屏幕；和/或控制系统，包括反馈环和控制电机(例如，用于感测位置和/或速度的反馈；用于移动和/或调节成分和/或数量的控制电机)。典型的数据处理系统可以利用任意合适的商用部件(如数据计算/通信和/或网络计算/通信系统中常用的部件)予以实现。

本文所述的主题有时说明不同部件包含在不同的其他部件内或者不同部件与不同的其他部件相连。应当理解，这样描述的架构只是示例，事实上可以实现许多能够实现相同功能的其他架构。在概念上，有效地“关联”用以实现相同功能的部件的任意设置，从而实现所需功能。因此，这里组合实现具体功能的任意两个部件可以被视为彼此“关联”从而实现所需功能，而无论架构或中间部件如何。同样，任意两个如此关联的部件也可以看作是彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现所需功能，且能够如此关联的任意两个部件也可以被视为彼此“能可操作地耦合”以实现所需功能。能可操作地耦合的具体示例包括但不限于物理上可配对和/或物理上交互的部件，和/或无线交互和/或可无线交互的部件，和/或逻辑交互和/或可逻辑交互的部件。

图8是示出了根据本公开的被布置为用于读取基准标记并使用从基准标记读取的数据产生增强图像的示例计算设备800的框图。在非常基本的配置802中，计算设备800典型地包括一个或多个处理器804以及系统存储器806。存储器总线808可用于在处理器804和系统存储器806之间进行通信。

根据所期望的配置，处理器804可以是任意类型的，包括但不限于微处理器(μP)、微控制器(μC)、数字信号处理器(DSP)或其任意组合。处理器804可以包括一级或多级缓存(例如，一级高速缓存810和二级高速缓存812)、处理器核814、以及寄存器816。示例处理器核814可以包括算术逻辑单元(ALU)、浮点单元(FPU)、数字信号处理核(DSP核)或其任意组合。示例存储器控制器818也可以与处理器804一起使用，或者在一些实施方式中，存储器控制器818可以是处理器804的内部部件。

根据所期望的配置，系统存储器806可以是任意类型的，包括但不限于易失性存储器(如RAM)、非易失性存储器(如ROM、闪存等)或其任意组合。系统存储器806可以包括操作系统820、一个或多个应用程序822和程序数据824。应用程序822可以包括被布置用于产生并显示通过读取基准标记可读取或访问的内容的增强现实应用程序826。程序数据824可以包括如本文所述从基准标记读取的可以有助于产生增强图像的基准标记数据828。基准标记数据828还可以包括可以用于产生增强图像的其他数据。在一些实施例中，应用程序822可以设置为在操作系统820上以程序数据824操作，使得可以产生并显示增强图像。这里所描述的基本配置802在图8中由内部虚线内的部件来图示。

计算设备800可以具有额外特征或功能以及额外接口，以有助于基本配置802与任意所需设备和接口之间进行通信。例如，总线/接口控制器830可以有助于基本配置802与一个或多个数据存储设备832之间经由存储接口总线834进行通信。数据存储设备832可以是可拆除存储设备836、不可拆除存储设备838或其组合。可拆除存储设备和不可拆除存储设备的示例包括磁盘设备(如软盘驱动器和硬盘驱动器(HDD))、光盘驱动器(如高密度盘(CD)驱动器或数字通用盘(DVD)驱动器)、固态驱动器(SSD)以及磁带驱动器，这仅仅是极多例子中的一小部分。示例计算机存储介质可以包括以任意信息存储方法和技术实现的易失性和非易失性、可拆除和不可拆除介质，如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。

系统存储器806、可拆除存储设备836和不可拆除存储设备838均是计算机存储介质的示例。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术，CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储设备，磁盒、磁带、磁盘存储设备或其他磁存储设备，或可以用于存储所需信息并可以由计算设备800访问的任意其他介质。任何这种计算机存储介质可以是计算设备800的一部分。

计算设备800还可以包括接口总线840，以有助于各种接口设备(例如，输出设备842、外围设备接口844和通信设备846)经由总线/接口控制器830与基本配置802进行通信。示例输出设备842包括图形处理单元848和音频处理单元850，其可被配置为经由一个或多个A/V端口852与多种外部设备(如显示器或扬声器)进行通信。示例外围设备接口844包括串行接口控制器854或并行接口控制器856，它们可被配置为经由一个或多个I/O端口858与外部设备(如输入设备(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等))或其他外围设备(例如，打印机、扫描仪等)进行通信。示例通信设备846包括网络控制器860，其可以被设置为经由一个或多个通信端口864与一个或多个其他计算设备862通过网络通信链路进行通信。

网络通信链路可以是通信介质的一个示例。通信介质典型地可以由调制数据信号(如载波或其他传输机制)中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据来体现，并可以包括任意信息传送介质。“调制数据信号”可以是通过设置或改变一个或多个特性而在该信号中实现信息编码的信号。例如，但并非限制性地，通信介质可以包括有线介质(如有线网络或直接布线连接)、以及无线介质(例如声、射频(RF)、微波、红外(IR)和其他无线介质)。本文所使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质。

计算设备800可以实现为小体积便携式(或移动)电子设备的一部分，如蜂窝电话、个人数据助理(PDA)、个人媒体播放设备、无线web浏览设备、个人耳机设备、专用设备或包括任意上述功能的混合设备。计算设备800也可以实现为个人计算机，包括膝上型计算机和非膝上型计算机配置。

至于本文中任何关于多数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以从多数形式转换为单数形式，和/或从单数形式转换为多数形式，以适合具体环境和应用。为清楚起见，在此明确声明单数形式/多数形式可互换。

本领域技术人员应当理解，一般而言，所使用的术语，特别是所附权利要求中(例如，在所附权利要求的主体部分中)使用的术语，一般地应理解为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”等)。本领域技术人员还应理解，如果意在所引入的权利要求中标明具体数目，则这种意图将在该权利要求中明确指出，而在没有这种明确标明的情况下，则不存在这种意图。例如，为帮助理解，所附权利要求可能使用了引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求中的特征。然而，这种短语的使用不应被解释为暗示着由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求特征将包含该特征的任意特定权利要求限制为仅包含一个该特征的实施例，即便是该权利要求既包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”又包括不定冠词如“一”或“一个”(例如，“一”和/或“一个”应当被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；在使用定冠词来引入权利要求中的特征时，同样如此。另外，即使明确指出了所引入权利要求特征的具体数目，本领域技术人员应认识到，这种列举应解释为意指至少是所列数目(例如，不存在其他修饰语的短语“两个特征”意指至少两个该特征，或者两个或更多该特征)。另外，在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。

另外，在以马库什组描述本公开的特征或方案的情况下，本领域技术人员应认识到，本公开由此也是以该马库什组中的任意单独成员或成员子组来描述的。

本领域技术人员应当理解，出于任意和所有目的，例如为了提供书面说明，这里公开的所有范围也包含任意及全部可能的子范围及其子范围的组合。任意列出的范围可以被容易地看作充分描述且实现了将该范围至少进行二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作为非限制性示例，在此所讨论的每一范围可以容易地分成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员应当理解，所有诸如“直至”、“至少”、“大于”、“小于”之类的语言包括所列数字，并且指代了随后可以如上所述被分成子范围的范围。最后，本领域技术人员应当理解，范围包括每一单独数字。因此，例如具有1～3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地，具有1～5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单元的组，以此类推。

根据上文可以理解，已经描述的本公开的多个实施例是出于说明性的目的，可以在不背离本公开的范围和精神的前提下进行各种修改。因此，这里公开的多个实施例不是限制性的，本公开的真实范围和精神由所附权利要求表征。

Claims (20)

1.一种基准标记，包括：

附接到对象的材料片，所述材料具有第一部分和第二部分，所述材料存储与所述对象相关的数据，所述材料被配置为反射电磁辐射；以及

应用到所述材料的屏蔽，其中，所述屏蔽遮挡所述材料的第一部分，而不遮挡所述材料的第二部分；

其中，所述第一部分和所述第二部分存储要由读取设备读取的数据。

2.根据权利要求1所述的基准标记，其中，所述材料包括多个角形反射器。

3.根据权利要求1所述的基准标记，其中，所述材料包括至少一个光子晶体。

4.根据权利要求3所述的基准标记，其中，所述光子晶体包括多维光子晶体。

5.根据权利要求1所述的基准标记，其中，所述材料的第一部分和所述材料的第二部分被布置为：当由读取设备读取时向所述读取设备传递数据，其中，根据所述屏蔽向所述设备反射由所述读取设备发射的光，使得所述设备能够读取所述材料中存储的数据。

6.根据权利要求1所述的基准标记，其中，所述材料的第一部分和第二部分存储作为以下至少一项的数据：所述对象的描述；用于对所述对象定标的参考；将所述对象与第二对象相关；在比较所述基准标记的位置与第二基准标记时提供相对标尺；使得所述设备能够通过网络访问计算机产生的内容的统一资源定位符。

7.根据权利要求1所述的基准标记，其中，所述电磁辐射包括光，以及所述材料的第二部分包括将所述光反射回所述光的来源的后向反射器。

8.一种用于使用计算机产生的图像来增强真实世界图像的方法，所述方法包括：

向位于真实世界对象上的基准标记发射光束；

读取来自所述基准标记的反射光束，其中，所述反射光束包括由所述基准标记存储的数据；

使用所述数据来产生计算机产生的内容；以及

在设备的显示器上显示增强图像，其中，所述增强图像包括所述计算机产生的内容和所述真实世界对象的视图。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述光束包括激光束，所述方法还包括：用所述激光束扫描所述基准标记。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基准标记包括：被布置为存储所述数据并产生所述反射光束的多个后向反射器。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述数据包括统一资源定位符，所述方法还包括：针对所述计算机产生的内容，使用所述统一资源定位符来访问服务器。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，读取来自所述基准标记的反射光束还包括：对从所述反射光束产生的信号进行解调，以提取存储的数据。

13.根据权利要求8所述的方法，还包括：使用所述设备的附加组件来产生所述计算机产生的内容，所述附加组件包括全球定位传感器和罗盘。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基准标记包括按阵列布置的多个角形反射器，其中，满足以下至少一项：

遮挡所述多个角形反射器中的一部分，使得所述多个角形反射器的阵列存储能够由所述光束读取的数据；或

使所述阵列的一部分缺少角形反射器，使得所述多个角形反射器和所述阵列中缺少角形反射器的部分被布置为由所述光束来读取。

15.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基准标记包括光子晶体，所述光子晶体具有在其上形成的屏蔽以形成反射部分和较低或非反射部分，其中，所述反射部分和所述较低或非反射部分被布置为存储所述数据。

16.一种基准标记，包括：

附接到环境中的对象的材料，所述材料包括：

第一部分，具有被配置为向设备反射从所述设备接收到的电磁辐射的后向反射器；以及

较低或非反射的第二部分，其中，所述第一部分和所述第二部分被布置为形成用于存储数据的图案；

其中，根据所述图案来调制由所述材料反射的电磁辐射，以及反射的电磁辐射被配置为由向所述第一部分和所述第二部分发射所述电磁辐射的读取设备来检测和读取。

17.根据权利要求16所述的基准标记，其中，所述后向反射器包括以下至少一项：按阵列布置的多个角形反射器或光子晶体。

18.根据权利要求17所述的基准标记，其中，所述第二部分包括应用到所述材料、所述多个角形反射器的一部分或所述光子晶体的屏蔽。

19.根据权利要求17所述的基准标记，其中，所述第二部分缺少后向反射器。

20.根据权利要求16所述的基准标记，其中，所述数据是以下至少一项：

所述对象的描述；

统一资源定位符，使得所述读取设备能够通过网络访问要在所述读取设备上显示的增强图像中包括的计算机产生的内容；或

用于产生所述计算机产生的内容。

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