CN103765162A - 用于视觉信标的识别符产生 - Google Patents

Abstract

例如快速响应QR码或其它类型的人工视觉信标等视觉信标是基于粗略位置和内容信息以及(任选地)所述视觉信标的类型来识别的。举例来说，位置可基于例如来自卫星定位系统的纬度和经度或来自蜂窝式网络的小区ID。所述内容信息可基于在解码之前或之后对内容的取样。内容信息或者可为经解码内容的全部或所述视觉信标的图像。因此，举例来说，移动平台可使用所述位置和内容信息产生视觉信标识别符，其被发射到导航辅助服务器。所述服务器可存取与所述视觉信标识别符相关联的导航辅助消息且发射到所述移动平台。如果未发现视觉信标识别符，那么所述服务器可输入所述信息。

Description

用于视觉信标的识别符产生

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2011年8月26日申请的第13／219,350号美国专利申请案的优先权，所述美国专利申请案转让给本受让人且以全文应用的方式并入本文。

背景技术

例如蜂窝式或其它无线通信装置等移动平台的准确位置信息的使用正在通信行业中变得普遍。例如全球定位系统等卫星定位系统(SPS)带来了提供无线移动平台位置确定的方法。SPS用户可通过从围绕地球的轨道中的人造卫星(SV)得到的信息来导出包含三维位置、速度和日时的精确导航信息。从SV接收的信号通常较弱。因此，为了确定移动平台的位置，SPS接收器必须充分敏感以接收这些弱信号且解译由所述信号表示的信息。

当前SPS接收器的一个限制在于其操作限于如下情形：多个卫星清楚地可见而无障碍，且良好质量天线经适当定位以接收此些信号。由此，所述信号通常在存在阻挡条件的区域中不可用，例如存在大量植物或建筑物或其它障碍物(例如，城市峡谷)的地方和建筑物内。

例如快速响应(QR)码或类似物或者1D或2D条形码等视觉信标(VB)正在变得普遍，且正在以各种形式逐渐可用——打印为优惠券、置于商品上或安装在例如墙壁或窗等物理结构上。因此，附着到物理结构的例如QR码等VB可用以在VB静止时辅助定位且可关联到特定位置，这在室内时或在其它定位方法较不有效的环境中可为尤其有利的。然而，当前没有唯一地识别QR码或其它VB的方法，这可能导致基于VB的位置确定的模糊性。因此，需要一种用于QR码的唯一识别符产生的机制来辅助使用QR码用于定位。

发明内容

例如快速响应QR码或其它类型的人工视觉信标等视觉信标是基于粗略位置、视觉信标的类型和内容信息来识别的。举例来说，位置可基于例如来自卫星定位系统的纬度和经度或来自蜂窝式网络的小区ID。所述内容信息可基于在解码之前或之后对内容的取样。内容信息或者可为经解码内容的全部或所述视觉信标的图像。因此，举例来说，移动平台可使用所述位置和内容信息以及(任选地)视觉信标的类型产生视觉信标识别符，其发射到导航辅助服务器。所述服务器可存取与所述视觉信标识别符相关联的导航辅助消息且发射到所述移动平台。导航辅助消息可包含有用于定位的信息，例如视觉信标的确切坐标或识别附近的其它可用测距源的信息。移动平台可使用导航辅助消息中的信息以较大准确性确定视觉信标的位置。然而如果服务器未发现视觉信标识别符的记录，那么所述服务器可在检验之后输入所述信息。

附图说明

图1图解说明展示其中移动平台基于视觉信标获取导航辅助信息的系统的框图。

图2借助于实例图解说明呈QR码的形式的视觉信标。

图3图解说明视觉信标识别符的结构的实例。

图4图解说明视觉信标识别符条目。

图5图解说明产生视觉信标的内容信息的实例。

图6A和6B图解说明具有类似内容的QR码的两个实例。

图7是图解说明由移动平台执行以用视觉信标的身份接入导航辅助服务器的方法的流程图。

图8图解说明能够产生视觉信标识别符的移动平台的框图。

图9是由导航辅助服务器采用的使用视觉信标识别符的查找程序的流程图。

图10图解说明视觉信标识别符的总生命循环。

图11图解说明能够接收视觉信标识别符且搜索数据库的导航辅助服务器的框图。

具体实施方式

图1图解说明展示其中移动平台150基于以QR码的形式图解说明的视觉信标(VB)10获取导航辅助信息的系统的框图。所获取的导航辅助信息可包含VB10、且因此移动平台150相对于局部或全局坐标系(例如WGS84坐标系)的位置。导航辅助信息可改为或另外包含相对于相邻视觉信标的信息、无线定位资源或附近的测距源、用户情境、环境情境和／或希望与VB相关联的任何其它信息。

如图1中图解说明，移动平台150例如通过对VB10成像来观察VB10。与VB10相关联的导航辅助信息存储在视觉信标数据库VB数据库125中。移动平台150通过产生视觉信标识别符(VBID)来接入VB数据库125，所述VBID经由无线网络120提供到导航辅助服务器130。产生的VBID用作到用于VB10的数据库条目的索引，其与导航辅助消息(或其它所需信息)相关联。导航辅助消息可包含有用于移动平台150的准确定位的信息，例如观察到的VB10的确切坐标或在VB10附近的其它可用测距源。导航辅助服务器130因此使用由移动平台150提供的VBID检索导航辅助消息，且经由无线网络120将导航辅助消息返回到移动平台150。

VB10可为任何视觉信标，包含人工或天然信标，其附接到移动平台150可接达的位置，例如在建筑物的入口或指引标志处或其它可接达位置。大体上，人工信标指代经构造为具有数据编码能力的视觉对象，且包含通常呈印刷格式的ID、2D或3D矩阵码。VB10在图1中图解说明为呈QR码形式的人工视觉信标，所述QR码为由日本公司丰田通商(Denso-Wave)创立的矩阵码。在需要的情况下可使用其它类型的条形码、矩阵码或数据的机器可读表示，包含一维条形码或光学数据矩阵型码，例如数据矩阵码、Semacode、Maxicode或Aztec码。这些人工视觉信标首先基于其已知结构特性(例如，QR码中的定位图案)被检测且随后经解码。图2借助于实例图解说明呈QR码形式的VB10，所述QR码包含可辨识的图案，例如在三个角的大正方形12以及可用以确定位置和对准的一个或一个以上小正方形14。在QR码中的这些图案用以检测QR码且用于基于QR的相对定位，即，确定QR读取器(可为移动平台上的相机且因此有时在本文简称为移动平台)相对于QR码的位置和定向(姿态)。QR码另外包含呈黑白正方形形式的经编码数据，其为QR码的经编码内容。在QR码中编码的数据可包含任何所需信息，例如URL、商品信息、建筑物信息和／或任何其它信息。QR码并不固有地包含位置信息，即，指示QR码在局部或全局情境中的位置的信息。因此，移动平台可确定其相对于QR码的姿态，但在不知道QR码的位置的情况下，移动平台不能够确定其在局部或全局情境中的位置。

或者，VB10可为“天然”信标，其包含除了人工信标之外的所有其它可视对象。这些天然信标是通过SIFT或其它用于特征描述符提取的图像处理方法来处理，且所提取特征可用作天然信标的识别信息。天然视觉信标可包含例如门、建筑物、建筑细节、雕塑或其它特征等对象。

无论视觉信标是人工信标或天然信标，都针对VB10产生唯一识别符，其可用以明确地识别VB。在此，对VB识别符(VBID)的描述使用人工信标且特定来说使用QR码作为主要实例；然而，使用VBID可识别其它类型的人工信标以及天然信标。VBID是基于每一个别视觉信标的特定信息来产生，包含VB的经解码或经编码内容，以及VB的近似位置，以便在局部或全局情境中提供唯一性。任何移动平台150都应能够例如使用内容、类型和近似坐标针对同一VB产生同一VBID。另外，VBID具有紧凑格式以用于向远程服务器或移动平台的有效识别。

图3图解说明用于VBID100的结构的实例，其可由移动平台150基于对VB10的观察来产生。VBID是用于视觉信标的普遍可构造且可再现的识别符。如图3中图解说明，VBID可包含以下信息：1)与视觉信标相关联的粗略位置102，例如蜂窝式网络中的发射器或小区、其它装置或区域的纬度、经度、海拔(LLA)坐标或识别(小区ID)；2)视觉信标类型104(例如，QR码、1D条形码、数据矩阵、PDF417或其它)；和／或3)内容识别符106，其可为基于视觉信标内容的随机化识别符，或基于视觉信标内容的其它信息，如下文所述。VBID可任选地含有精细位置108以及所有VB内容110，例如视觉信标的图像。移动平台150可连同粗略位置102和精细位置108一起或与其分开地另外提供位置的不确定程度的量或估计。在需要的情况下可包含其它信息。图3提供每一VBID条目的以字节计的长度的实例，但在需要的情况下所述长度可变化。

如果VB含有内建的唯一身份或内容本身是唯一的，那么对于VBID100来说位置信息可为不必要的。然而，例如QR码等视觉信标由各种实体出于通常不需要唯一识别的各种目的而部署。因此，位置信息用作个别VB的区别符。在原理上，地理精炼减少了VBID模糊的可能性。由位置信息给定的近似坐标界定了可在其内识别VB的搜索窗。因此，针对VBID所需的位置准确性水平可比由提供亚米准确性的基于VB的定位(即，确定相对于VB的姿态)可实现的情况差几个数量级(1到100km)。

因为每一移动平台具有位置信息的不同水平的先验知识，所以将VBID100中的坐标信息划分为两个类别：粗略位置102和精细位置108。粗略位置102可基于LLA或其它定位信息(例如蜂窝式网络的小区ID)来提供。粗略位置可经定目标以匹配小区ID准确性水平(10到100km)，使得与蜂窝式网络联系的移动平台可恢复此粗略位置。因此，粗略位置102可具备近似1°-0.1°的准确性，其中1°对应于近似100km的距离且0.1°对应于近似10km。海拔保持为任选的，且在对于移动平台的某些实施方案来说相对难以提取海拔信息时可省略。粗略LLA的分辨率可固定于最大不确定性(例如，1°)或(例如)根据人口密度或小区部署密度(例如，对于郊区为1°且对于市区为0.1°)自适应地设定。人口或小区部署密度可指示QR码密度，且因此，在QR码预期较密集地部署的情况下可采用较小网格。

粗略位置102可经定目标以匹配小区ID准确性水平(10到100km)，使得与蜂窝式网络联系的移动平台在使用VBID100搜索数据库时可恢复此粗略LLA。因此，对于具有蜂窝式调制解调器的移动平台，小区ID自身可代替LLA信息来使用。对于粗略位置102使用小区ID的一个优点在于其密度预期与人口密度成比例。因此，在具有密集部署的VB的城市环境中，小区ID提供比郊区中的小区ID窄的搜索窗。在给定区域中可部署多个无线电接入技术和载波网络(例如，CDMA、GSM、WCDMA、LTE...)，且因此在不同网络上通信的移动平台可观察到同一VB。因此，在需要的情况下，用于VBID100的数据库可基于无线电接入技术和载波网络来管理，例如，每一不同载波网络可具有用于VBID100的单独数据库，或粗略位置102可具有用于每一载波网络的小区ID条目。图4图解说明VBID100条目小区类型102a和小区ID102b，其可代替图3中的粗略位置102来使用。或者，为了巩固用于不同网络的小区ID的多个报告，可将小区ID转换为LLA，且可在数据库125中创建单个VBID记录，其包含LLA和多个小区ID(例如，CDMA小区ID、GSM小区ID...)。因此，在VBID100中可使用这些条目(LLA、CDMA小区ID、GSM小区ID)中的任一者来在共同数据库中搜索VB。

任选的精细位置108指代关于近似0.1°-0.01°的准确性水平的位置信息，其中0.1°对应于近似10km的距离且0.01°对应于近似1km。精细位置108的使用在VGID100中可为任选的，因为并非所有移动平台均维持此水平准确性。其中获得此准确性水平的一个特定情况是从室外到室内的转变，其中移动平台正在执行SPS定位。在进入建筑物中之前，移动平台维持近似100m准确性，这将在移动平台在室内导航时随着时间而降级。移动平台位置中的误差可限于已知建筑物大小，例如200m乘200m，其经限定为精细位置108。精细位置108进一步缩窄用于VB的搜索窗，且因此VB的较快识别在VBID模糊的最小可能性之内是可行的。为了支持移动平台和VBID的不同定位分辨率，可产生位置信息且与固定或可缩放分辨率参数(即，定位不确定性)一起提供。当以两个LLA进行识别时，在同一分辨率水平中比较两个LLA值。举例来说，如果给定两个纬度值，具有0.1度分辨率的30.0度以及具有0.01度分辨率的30.03度，那么第二纬度可舍入到30.0，因为最低分辨率为0.1度。在此实例中，因此可宣告两个纬度值相同。

返回参见图3，提供VBID100中的VB类型104条目用于视觉信标类型的基本描述。虽然在此在图中图解说明QR码，但也可支持其它VB，例如ID、2D或3D码。因此，在VB类型104中列出类型。而且，可提供额外信息，例如特定VB的版本信息。举例来说，如果VB是QR码，那么版本信息可为有用的，因为其描述QR码的编码能力。在一些实施例中可省略VB类型104，或如移动平台150确定可任选地包含。

VBID100还包含内容ID106处的内容识别符。VB的内容与其位置组合可唯一地识别VB。内容ID106可提供基于VB的内容的一部分或取样的识别符。或者或另外，VB的整个内容或VB的图像可包含在内容ID106中或单独条目中，例如VB内容110。

虽然VB内容可提供唯一性来源，但内容自身是不可预测的，且可包含例如优惠券、商品信息或建筑物描述等任何事物。而且，存在的内容量和不同VB中的语言可变化。VB的内容与内容ID106之间的映射可以任何所需方式实施。在一个方法中，固定数目的位(或字节)经取样且用作内容ID106中的识别符。所得的内容ID106可具有固定长度(例如，8字节)或与VB类型(和／或版本)成比例的可变长度。

图5图解说明通过对视觉信标的内容进行解码来产生视觉信标的内容信息的实例。如图5中图解说明，例如通过读取VB来检索VB的原始位(202)。如图5中图解说明，将检索到的数据提供到解码器，例如里德-所罗门解码器(204)。里德-所罗门解码器204产生VB的原始内容且在图像处理中在读取VB时移除潜在误差。在对内容进行解码之后，对其进行取样以产生内容信息。在一个实施例中，将由里德-所罗门解码器204产生的经解码内容提供到交错器206，其对内容进行交错以产生随机化序列。交错器206用以对内容进行重排序(例如)以避免依赖于使用在VB中常用的几个初始信息位，例如“http：／／...”。在交错之后，取样器208例如通过选择经交错内容的多个连续位(例如前64位)来对数据进行取样以产生内容ID106。

或者，可在不对从VB读取的原始位进行解码的情况下产生内容ID106。因此，参见图5，读取来自VB的原始位，但将原始位提供到交错器206而不是将原始位提供到里德-所罗门解码器204。交错有利于避免局部化顺序误差(图像可由于例如不均匀光照条件而局部受破坏)，但并不是要求的。因此可将原始位直接提供到取样器208。取样器208可使用来自交错器206的前几个字节或原始位202(如果未使用交错器206)来产生内容ID106。或者，为了内容ID106的可靠产生，可使用VB的整个位序列。因此，例如，取样器208可将位序列划分为若干块且例如使用多数表决或其它适当过程从每一块产生一个或一个以上位。从每一块导出的所有位随后由取样器208组合以变为内容ID106。因此，来自图像处理(从图像读取原始位)的误差传播可最小化。

使用从VB读取的经编码原始位是产生内容ID106的可行方法，因为具有极类似内容的VB经常在其经编码位方面具有显著差异。举例来说，图6A和6B图解说明具有类似内容的QR码的两个实例。在图6A中，QR码含有内容“hello world”，而在图6B中，QR码含有内容“hello worle”。尽管具有类似内容，但对图6A和6B中的两个QR码的检查展示经编码QR位具有显著差异，这是由于里德-所罗门编码的存在。因此，来自VB的经编码原始位的使用可用作内容ID106在具有类似内容的VB之间进行区分。

唯一地识别VB的VBID100存储在VB数据库125中(图1)，且与例如导航辅助信息等任何所需信息相关联。在数据库中，可存在大量的经登记VB，具有其相关联的导航辅助信息。因此，发现针对VB数据库125中的给定VB的确切匹配可为计算密集的过程。然而，VBID可用作到VB数据库125中的VB条目和相关联辅助信息的索引以改善效率。

图7是图解说明由移动平台150执行以用视觉信标的身份接入导航辅助服务器130的方法的流程图。如图解说明，移动平台150例如使用相机或其它适当视觉信标读取器(例如条形码读取器或RFID读取器)观察视觉信标(252)。移动平台150确定视觉信标的位置(254)。视觉信标的位置可基于例如来自SPS系统的最后良好定位。如果从最后良好定位以来已发生实质的时间或移动，那么可使用额外位置信息来改善估计。或者，视觉信标的位置可基于例如来自蜂窝式网络的小区ID，如上文论述。确定用于视觉信标的内容信息(256)且任选地，可确定视觉信标类型(258)。内容信息可为对内容的取样(如上文论述)、所有内容或视觉信标的图像。移动平台使用位置、内容信息和(任选地)类型来产生视觉信标识别符(260)且将视觉信标识别符发射到导航辅助服务器(262)。移动平台150响应于发射视觉信标识别符而另外从服务器接收导航辅助消息。移动平台可基于导航辅助消息以较大准确性确定视觉信标的位置。上文论述的功能中的一者或一者以上可由移动平台150的处理器执行。

图8图解说明能够基于观察到的视觉信标产生VBID且基于VBID与导航辅助服务器通信以获取导航辅助信息的移动平台150的框图。移动平台150经图解说明为包含呈相机152或其它适当装置的形式的VB传感器以读取视觉信标。移动平台150还包含无线收发器154，其用以经由无线网络120接入服务器130(图1)。例如通过用于WiFi或毫微微小区的接入点或通过蜂窝式电话接入点，无线收发器154能够使用无线网络120连接到服务器130以获得数据，例如导航辅助消息。无线网络120可包括无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、蜂窝式网络等等。无线收发器154(或额外无线收发器)可能够使用蜂窝式塔或经由人造卫星与无线网络120通信。无线收发器154正在与其通信的蜂窝式塔可用以在产生观察者视觉信标的VBID时例如使用塔或小区ID的已知位置来产生移动平台150的粗略位置，如上文论述。WWAN可为码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络、长期演进(LTE)等等。CDMA网络可实施一个或一个以上无线电接入技术(RAT)，例如cdma2000、宽带-CDMA(W-CDMA)等等。Cdma2000包含IS-95、IS-2000和IS-856标准。TDMA网络可实施全球移动通信系统(GSM)、数字高级移动电话系统(D-AMPS)或某种其它RAT。GSM和W-CDMA在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文献中描述。Cdma2000在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文献中描述。3GPP和3GPP2文献是公开可用的。WLAN可为IEEE802.11x网络，且WPAN可为蓝牙网络、IEEE802.15x或某种其它类型的网络。所述技术也可结合WWAN、WLAN和／或WPAN的任一组合来实施。所属领域的技术人员将了解，可利用其它类型的网络，且无线收发器154可经配置以在任何数目的不同网络上通信。

移动平台150还可包含运动传感器156，例如惯性传感器和旋转传感器或其它类似传感器，其可用以提供移动平台150可用以确定其位置和定向的数据。可与移动平台150一起使用的运动传感器的实例包含加速度计、石英传感器、陀螺仪或用作线性加速度计的微机电系统(MEMS)传感器。移动平台150可包含额外定位组件，例如SPS接收器158，其接收来自例如全球定位系统(GPS)等SPS系统的信号，移动平台150可在产生所观察视觉信标的VBID时用所述信号确定移动平台150的粗略位置(或在许多情况下为精细位置，例如如果位置定位是近似同时的)。移动平台150可包含额外元件，例如所接收信号强度指示符系统(RSSI)，其可连接到无线收发器154且用以基于无线信号的信号强度例如通过将所述信号强度与可在导航辅助消息中接收的无线定位资源历书进行比较来确定位置。

移动平台150还可包含用户接口160，其包含显示器162，能够显示例如由相机152俘获的视觉信标的文本或图像以及导航信息(在需要的情况下)。用户接口160还可包含小键盘164或其它输入装置，用户通过其可将信息输入到移动平台150中。在需要的情况下，通过将虚拟小键盘集成到具有触摸传感器的显示器162中可省略小键盘164。用户接口160还可包含麦克风166和扬声器168，例如在移动平台为蜂窝式电话的情况下。当然，移动平台150可包含与本发明不相关的其它元件。

移动平台150还包含控制单元170，其连接到以下各项且与其通信：相机152、无线收发器154、运动传感器156和SPS接收器158，以及用户接口160，连同任何其它所需特征。控制单元170可由处理器172和相关联存储器／存储装置174提供，其可包含软件176、以及硬件178和固件180。控制单元170包含用以对人工视觉信标进行解码的VB解码器182，以及基于所观察视觉信标产生VBID的VBID产生器184，如上文论述。控制单元170可进一步包含导航单元186，其可用于基于来自SPS接收器158、运动传感器156和／或从VB的姿态确定的数据以及经由无线收发器154接收的任何导航辅助消息来进行导航。VB解码器182、VBID产生器184和导航单元186为了清楚而单独地图解说明且与处理器172分离，但可基于在处理器172中运行的软件176中的指令而在处理器172中组合和／或实施。控制单元170可经配置以实施相对于图7的方法图解说明或论述的一个或一个以上功能，和／或可经配置以实施图5中图解说明的内容产生的功能性。

将了解，如本文使用，处理器172以及VB解码器182、VBID产生器184和导航单元186中的一者或一者以上可以(但无需一定)包含一个或一个以上微处理器、嵌入式处理器、控制器、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)和类似物。术语处理器既定描述由系统实施的功能而非将这些元件限于特定硬件。而且，如本文使用，术语“存储器”和“存储装置”指代任一类型的计算机存储媒体，包含与移动平台相关联的长期、短期或其它存储器，且不限于任一特定类型的存储器或存储器数目或存储器存储于其上的媒体的类型。

本文描述的方法可取决于应用由各种装置实施。举例来说，这些方法可以硬件178、固件180、软件176或其任一组合来实施。对于硬件实施方案，VB解码器182、VBID产生器184和导航单元186可实施于一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子装置、经设计以执行本文描述的功能的其它电子单元或其组合内。因此，用以读取视觉信标的装置可包括如上文论述的相机，或用于观察视觉信标的其它装置。用以确定视觉信标的位置的装置可包括运动传感器156、SPS接收器158或用于确定视觉信标的位置的其它装置。用以确定视觉信标的内容信息的装置可包括相机152、VB解码器182(可以硬件、固件或软件实施)，或用于确定视觉信标的内容信息的其它装置。用于使用位置和内容信息产生视觉信标识别符的装置可包括可以硬件、固件或软件实施的VBID产生器184，或用于将视觉信标识别符发射到远程处理器的其它装置。用于将视觉信标识别符发射到远程处理器的装置可包括无线收发器154，或用于将视觉信标识别符发射到远程处理器的其它装置。用于确定视觉信标的类型的装置可包括可以硬件、固件或软件实施的VB解码器182，或用于确定视觉信标的类型的其它装置。用于从远程处理器接收导航辅助消息的装置可包括无线收发器154，或用于响应于发射视觉信标从远程处理器接收导航辅助消息的其它装置。用于基于导航辅助消息确定视觉信标的位置的装置可包括可以硬件、固件或软件实施的导航单元186，或用于至少部分地基于导航辅助消息确定视觉信标的定位的其它装置，其中所述确定的定位可比所确定位置更准确。

对于固件和／或软件实施方案，方法可以执行本文描述的功能的模块(例如，过程、函数等等)来实施。有形地体现指令的任何机器可读媒体均可用于实施本文描述的方法。举例来说，软件代码可存储在存储器174中且由处理器172执行。存储器可在处理器172内或外部实施。

如果以固件和／或软件实施，那么功能可作为一个或一个以上指令或代码存储在计算机可读媒体上。实例包含以数据结构编码的非暂时性计算机可读媒体和以计算机程序编码的计算机可读媒体。计算机可读媒体包含物理计算机存储媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。举例来说且并非限制，此类计算机可读媒体可包括RAM、ROM、快闪存储器、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、或可用来以指令或数据结构的形式存储所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体；如本文使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再生数据，而光盘用激光以光学方式再生数据。上文的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。

图9是由导航辅助服务器130(图1)采用的使用VBID100的查找程序的流程图。对于例如从移动平台150接收的给定VBID(302)，检查VBID的粗略位置102。举例来说，如图9中图解说明，检查VBID以查看粗略位置102的格式是否在粗略LLA(304)或小区ID(306)中提供。在适当时，使用粗略LLA和内容ID(308)或小区ID和内容ID(310)执行对在一些实施例中根据VBID预先分类的数据库的搜索。举例来说，数据库条目可在每一LLA网格或小区ID下以群组存储。以此方式存储条目可增加对数据库的搜索的速度和效率。如果VBID格式不具有粗略LLA也不具有小区ID，那么服务器递送请求协议失败消息312。

在所识别条目群组内，检查针对给定内容ID的匹配。由于剖析所报告内容ID中的错误是可能的或类似VB可存在于所识别地点内，因此可存在一个以上匹配。如果存在单个匹配(314)且辅助消息与条目相关联(316)，那么服务器递送可用辅助消息(318)。如果存在多个匹配(314)，那么可使用例如VB类型、精细LLA和或VB内容(如果提供)等来自VBID的额外信息尝试又一搜索(320)。举例来说，在每一比较步骤之后可采用硬决策，或者，可并行地比较所有信息且可针对软决策基于个别比较结果的经加权组合来计算总体匹配概率。如果一个或一个以上辅助消息可用316，那么服务器提供对应于多个匹配的所述一个或一个以上辅助消息以及估计的匹配概率(例如，具有70％概率的辅助A和具有30％概率的辅助B)(318)。移动平台150可以其概率的次序应用多个辅助消息且在产生成功定位结果时停止。

如果未产生匹配(314)，那么服务器递送指示辅助消息不可用的消息(322)。另外，可将不匹配VBID作为新条目登记到数据库(324)。举例来说，VBID可作为新发现的VB输入数据库中。在例如通过类似地识别同一位置处的VBID的若干额外移动平台对VB的检验后，将VBID作为数据库的合法条目登记于数据库中。

图10图解说明VBID的总生命循环。新观察到的VBID402的生命循环包含发现404、检验406、登记408、精炼410和移除412。VBID402的发现是当移动平台150(图1)将VBID发射到导航辅助服务器130时发生，所述导航辅助服务器130搜索VB数据库125以及预先登记的VB数据库127(如果使用)。预先登记的VB数据库127可为与VB数据库125分开的数据库，或可简单地为在VB数据库125中设定的旗标。预先登记的VB数据库127用以存储例如尚未经检验且在VB数据库125中登记的新近发现的VBID。如果VBID不在VB数据库125中也不在预先登记的VB数据库127中，那么认为发现404VBID且将其输入到预先登记的VB数据库127。因此，可基于观察将VBID的记录输入到数据库125或127中。此外，记录可从由放置或安装VB的厂商提供的信息导入，或可预先加载到数据库中。

在检验406期间，必须从若干移动平台发射同一VBID402。每次将VBID402提交到导航辅助服务器130时，VBID402的内容都应当一致。应将VBID402提交到导航辅助服务器130进行检验的次数应当足以防止不可靠或临时的VB进入VB数据库125。在一些实施例中，所述次数是动态的——例如，所述次数可由导航辅助服务器130或VB数据库125基于小区ID的密度确定——而在其它实施例中，所述次数可为静态的或另外先验地确定。VBID可经标记或分类为静态的，例如其中位置在多次观察中并不改变，或动态的，例如其中位置在多次观察中改变。一旦以重复和一致的提交检验了VBID402，通过将VBID402输入到VB数据库125中，VBID402的登记408发生。在经登记VB的稍后观察累积且相应地更新VB数据库125时，精炼410发生。举例来说，当报告位置与根据所报告不确定性的适当加权组合时，可改善VBID402的粗略位置和／或精细位置的准确性。在精炼410期间，当在同一位置附近存在多个类似或相同VB的情况下观察分辨率改善时，可将VBID分裂为多个VBID。VB位置的经精炼估计可揭露未经区分的相邻VB的存在。如果在一时间周期中未观察到VB数据库125中的条目，那么通过从VB数据库125移除条目，VBID的移除412可发生。

图11图解说明导航辅助服务器130的框图，所述导航辅助服务器能够从例如移动平台150接收VBID且基于VBID搜索VB数据库125并返回相关联导航辅助消息，如上文论述。虽然图10图解说明单个服务器130，但应了解，可使用经由无线网络120通信的多个服务器。服务器130包含外部接口132，其用以经由无线网络120与移动平台150通信(图1)。外部接口132可为有线通信接口，例如用于经由以太网或任何其它有线格式发送和接收信号。或者，在需要的情况下，外部接口132可为无线接口。服务器130可进一步包含用户接口134，其包含例如显示器135和小键盘136或其它输入装置。如图解说明，服务器130耦合到VB数据库125以及预先登记的VB数据库127。在一些实施例中，省略用户接口134。

服务器130包含服务器控制单元138，其连接到外部接口132和用户接口134且与其通信。服务器控制单元138接受和处理来自外部接口132和用户接口134的数据，且控制所述装置的操作。服务器控制单元138可由处理器139和相关联存储器／存储装置1140提供，其可包含软件141、以及硬件142和固件143。服务器控制单元138包含VBID搜索单元144，其基于所接收VBID而接入VB数据库125以获取任何相关联导航辅助信息，所述导航辅助信息随后经由外部接口132提供到移动平台150。如图9中论述，如果在VB数据库125中未发现VBID，那么VBID搜索单元144可致使将VBID输入到预先登记的VB数据库127中，之后是VB数据库125中的检验和登记，以及精炼和移除，如上文论述。VBID搜索单元144为了清楚而经图解说明为与处理器139分离，但可基于在处理器139中运行的软件141中的指令而在处理器139中实施。将了解，如本文使用，处理器139以及VBID搜索单元144可以(但无需一定)包含一个或一个以上微处理器、嵌入式处理器、控制器、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)和类似物。术语处理器既定描述由系统实施的功能而非将这些元件限于特定硬件。而且，如本文使用，术语“存储器”和“存储装置”指代任一类型的计算机存储媒体，包含与移动平台相关联的长期、短期或其它存储器，且不限于任一特定类型的存储器或存储器数目或存储器存储于其上的媒体的类型。服务器控制单元138可经配置以实施相对于图9的程序图解说明或论述的一个或一个以上功能，和／或可经配置以实施图10中图解说明的VBID的总体生命循环的功能性。

本文描述的方法可取决于应用由各种装置实施。举例来说，这些方法可以硬件142、固件143、软件141或其任一组合来实施。对于硬件实施方案，VBID搜索单元144可实施于一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子装置、经设计以执行本文描述的功能的其它电子单元或其组合内。

用于接收视觉信标的信息的装置可包括外部接口132或用于接收视觉信标的位置信息以及视觉信标的类型和内容信息中的至少一者的其它装置。用于搜索数据库的装置可包括可以硬件、固件或软件实施的VBID搜索单元144，或用于使用视觉信标的位置信息搜索数据库以识别一个或一个以上匹配的其它装置。用于搜索一个或一个以上经识别匹配的装置可包括可以硬件、固件或软件实施的VBID搜索单元144，或用于使用视觉信标的类型和内容信息中的至少一者搜索所述一个或一个以上经识别匹配以确定匹配的视觉信标记录是否存储在数据库中的其它装置。用于提供辅助信息的装置可包括外部接口132，或用于在匹配的视觉信标记录存储在数据库中时提供与视觉信标相关联的辅助信息的其它装置。用于在数据库中输入视觉信标记录的装置可包括可以硬件、固件或软件实施的VBID搜索单元144，或用于当没有匹配的视觉信标记录存储在数据库中时针对视觉信标在数据库中输入视觉信标记录的其它装置。用于在数据库中登记视觉信标记录之前检验视觉信标的装置、用于精炼视觉信标记录的装置和／或用于从数据库移除视觉信标记录的装置可包括可以硬件、固件或软件实施的VBID搜索单元144。在接收到视觉信标的额外信息的情况下，用于基于额外信息选择多个匹配的视觉信标记录中的一者的装置可包括可以硬件、固件或软件实施的VBID搜索单元144，或用于基于视觉信标的所接收额外信息选择多个匹配的视觉信标记录中的一者的其它装置。

对于固件和／或软件实施方案，方法可以执行本文描述的功能的模块(例如，过程、函数等等)来实施。有形地体现指令的任何机器可读媒体均可用于实施本文描述的方法。举例来说，软件代码可存储在存储器1141中且由处理器139执行。存储器可在处理器139内或外部实施。

如果以固件和／或软件实施，那么功能可作为一个或一个以上指令或代码存储在计算机可读媒体上。实例包含以数据结构编码的非暂时性计算机可读媒体和以计算机程序编码的计算机可读媒体。计算机可读媒体包含物理计算机存储媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。举例来说且并非限制，此类计算机可读媒体可包括RAM、ROM、快闪存储器、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、或可用来以指令或数据结构的形式存储所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体；如本文使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再生数据，而光盘用激光以光学方式再生数据。上文的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。

虽然为了指示目的结合特定实施例图解说明本发明，但本发明不限于此。在不脱离本发明的范围的情况下可做出各种改动和修改。因此，所附权利要求书的精神和范围不应限于前述描述。

Claims (50)

1.一种方法，其包括：

观察视觉信标；

确定所述视觉信标的位置；

确定所述视觉信标的内容信息；

使用所述位置和所述内容信息产生视觉信标识别符；以及

将所述视觉信标识别符发射到远程处理器。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括确定所述视觉信标的类型，其中产生所述视觉信标识别符进一步使用所述视觉信标的所述类型。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括响应于发射所述视觉信标识别符而从所述远程处理器接收导航辅助消息，且至少部分地基于所述导航辅助消息确定所述视觉信标的定位，所述定位比所述位置更准确。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述视觉信标的所述位置包括确定粗略纬度和经度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述视觉信标的所述位置进一步包括确定精细纬度和经度。

6.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述视觉信标的所述位置进一步包括确定海拔。

7.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述视觉信标的所述位置包括确定来自蜂窝式网络的小区ID。

8.根据权利要求2所述的方法，其中所述视觉信标的所述类型是选自包括QR码、1D条形码、数据矩阵和PDF417的群组。

9.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述视觉信标的所述内容信息包括对所述视觉信标的内容进行取样。

10.根据权利要求9所述的方法，其中确定所述视觉信标的所述内容信息进一步包括在所述取样之前对所述视觉信标的所述内容进行交错。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述取样包括将所述内容划分为若干块，且使用多数表决过程从多个所述块中选择位。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述视觉信标包括经编码内容，且其中确定所述内容信息包括选择所述经编码内容的至少一部分。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述视觉信标包括经编码内容，其中确定所述内容信息包括对所述经编码内容进行解码，且其中所述视觉信标识别符是使用所述经解码内容来产生。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述视觉信标的所述内容信息是所述视觉信标的图像。

15.一种设备，其包括：

视觉信标传感器，其适于观察视觉信标；

位置传感器；

处理器，其耦合到所述视觉信标传感器和所述位置传感器，所述处理器适于使用从所述位置传感器接收的数据确定所述视觉信标的位置，使用来自所述视觉信标传感器的数据确定所述视觉信标的内容信息，且使用所述位置和所述内容信息产生视觉信标识别符；以及

无线发射器，其耦合到所述处理器且适于将所述视觉信标识别符发射到远程处理器。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述处理器进一步适于确定所述视觉信标的类型且使用所述类型产生所述视觉信标识别符。

17.根据权利要求15所述的设备，其进一步包括接收器，所述接收器适于从所述远程处理器接收导航辅助消息，其中所述处理器进一步适于至少部分地基于所述导航辅助消息确定所述视觉信标的定位，所述定位比所述位置更准确。

18.根据权利要求15所述的设备，其中所述视觉信标传感器是相机。

19.根据权利要求15所述的设备，其中所述位置传感器是卫星定位系统接收器和运动传感器中的一者。

20.一种设备，其包括：

用于观察视觉信标的装置；

用于确定所述视觉信标的位置的装置；

用于确定所述视觉信标的内容信息的装置；

用于使用所述位置和所述内容信息产生视觉信标识别符的装置；以及

用于将所述视觉信标识别符发射到远程处理器的装置。

21.根据权利要求20所述的设备，其进一步包括用于确定所述视觉信标的类型的装置，其中所述用于产生所述视觉信标识别符的装置进一步使用所述视觉信标的所述类型。

22.根据权利要求20所述的设备，其进一步包括用于响应于发射所述视觉信标识别符而从所述远程处理器接收导航辅助消息的装置，以及用于至少部分地基于所述导航辅助消息确定所述视觉信标的定位的装置，所述定位比所述位置更准确。

23.一种包含存储于其上的程序代码的非暂时性计算机可读媒体，所述程序代码包括：用以确定视觉信标的位置的程序代码；用以确定所述视觉信标的内容信息的程序代码；用以使用所述位置和所述内容信息产生视觉信标识别符的程序代码；以及用以发射所述视觉信标识别符的程序代码。

24.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读媒体，其进一步包括用以确定所述视觉信标的类型的程序代码，其中所述用以产生所述视觉信标识别符的程序代码进一步使用所述视觉信标的所述类型。

25.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读媒体，其进一步包括用以响应于发射所述视觉信标识别符而接收导航辅助消息的程序代码，以及用以至少部分地基于所述导航辅助消息确定所述视觉信标的定位的程序代码，所述定位比所述位置更准确。

26.一种方法，其包括：

接收视觉信标的位置信息以及所述视觉信标的类型和内容信息中的至少一者；

使用所述视觉信标的所述位置信息搜索数据库以识别一个或一个以上匹配；

使用所述视觉信标的所述类型和所述内容信息中的至少一者搜索所述一个或一个以上匹配以确定匹配的视觉信标记录是否存储在所述数据库中；以及

当所述匹配的视觉信标记录存储在所述数据库中时提供与所述视觉信标相关联的导航辅助信息。

27.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括当没有匹配的视觉信标记录存储在所述数据库中时针对所述视觉信标在所述数据库中输入视觉信标记录。

28.根据权利要求27所述的方法，其中在所述数据库中输入所述视觉信标记录包括：

存储所述视觉信标的位置信息；

存储所述视觉信标的所述类型；以及

存储所述视觉信标的所述内容信息。

29.根据权利要求27所述的方法，其进一步包括在所述数据库中登记所述视觉信标记录之前基于从多个装置接收到所述视觉信标的类似的位置信息和内容信息而检验所述视觉信标。

30.根据权利要求27所述的方法，其进一步包括基于从多个装置后续接收到所述视觉信标的位置信息和内容信息而精炼所述视觉信标记录。

31.根据权利要求27所述的方法，其进一步包括基于在延长时间周期中不存在观察或从多个装置接收到所述视觉信标的不一致的位置信息或内容信息而从所述数据库移除所述视觉信标记录。

32.根据权利要求27所述的方法，其包括基于所述视觉信标的累积信息而将所述视觉信标分类为静态的或动态的。

33.根据权利要求30所述的方法，其中所述精炼包括将所述视觉信标的经加权观察与所述视觉信标记录进行组合，所述加权是基于报告移动平台的位置不确定性和测量准确性中的至少一者。

34.根据权利要求26所述的方法，其中所述位置信息是通过纬度和经度提供的粗略位置或来自蜂窝式网络的小区ID。

35.根据权利要求26所述的方法，其中所述视觉信标的所述类型是选自包括QR码、1D条形码、数据矩阵和PDF417的群组。

36.根据权利要求26所述的方法，其中所述内容信息是选自包括所述视觉信标的内容的取样、所述视觉信标的所述内容的全部或所述视觉信标的图像的群组。

37.根据权利要求26所述的方法，其中搜索所述一个或一个以上匹配包括确定多个匹配的视觉信标记录存储在所述数据库中，且其中所述方法进一步包括接收所述视觉信标的额外信息且基于所述额外信息选择所述多个匹配的视觉信标记录中的一者。

38.根据权利要求37所述的方法，其中所述位置信息包括所述视觉信标的粗略位置，且其中所述额外信息包括所述视觉信标的精细位置。

39.根据权利要求37所述的方法，其中所述内容信息包括所述视觉信标的内容的取样，且其中所述额外信息包括所述视觉信标的所述内容的全部。

40.根据权利要求26所述的方法，其中所述导航辅助信息包括以下各项中的至少一者：比所述位置信息更准确的所述视觉信标的定位，以及关于相邻视觉信标、无线定位资源和测距源的信息。

41.一种设备，其包括：

外部接口，其适于接收视觉信标的位置以及视觉信标类型和所述视觉信标的内容信息中的至少一者；

视觉信标数据库；以及

处理器，其耦合到所述外部接口和所述视觉信标数据库，所述处理器适于使用所述视觉信标的所述位置搜索所述视觉信标数据库以识别一个或一个以上匹配，使用所述视觉信标类型和所述视觉信标的所述内容信息中的所述至少一者搜索所述一个或一个以上匹配以确定匹配的视觉信标记录是否存储在所述视觉信标数据库中，以及当所述匹配的视觉信标记录存储在所述视觉信标数据库中时致使所述外部接口发射与所述匹配的视觉信标记录相关联的导航辅助信息。

42.根据权利要求41所述的设备，其中所述处理器进一步适于当没有匹配的视觉信标记录被识别时在所述视觉信标数据库中存储视觉信标记录，所述视觉信标记录包括所述视觉信标的所述位置以及所述视觉信标类型和所述视觉信标的所述内容信息中的至少一者。

43.根据权利要求42所述的设备，其中所述处理器进一步适于：

在所述视觉信标数据库中登记所述视觉信标记录之前基于从多个装置接收到所述视觉信标的类似的位置信息和内容信息而检验所述视觉信标；

基于从所述多个装置后续接收到所述视觉信标的位置信息和内容信息而精炼所述视觉信标记录；以及

基于在延长时间周期中不存在观察或从所述多个装置接收到所述视觉信标的不一致的位置信息或内容信息而从所述视觉信标数据库移除所述视觉信标记录。

44.根据权利要求41所述的设备，其中所述外部接口适于接收所述视觉信标的额外信息，其中所述处理器适于使用所述视觉信标类型和所述内容信息中的所述至少一者来确定何时多个匹配的视觉信标记录由所述视觉信标数据库的所述搜索识别出，且其中所述处理器进一步适于基于针对所述视觉信标接收的所述额外信息选择所述多个匹配的视觉信标记录中的一者。

45.一种设备，其包括：

用于接收视觉信标的位置信息的装置；

用于接收所述视觉信标的类型和内容信息中的至少一者的装置；

用于使用所述视觉信标的所述位置信息搜索数据库以识别一个或一个以上匹配的装置；

用于使用所述视觉信标的所述类型和所述内容信息中的至少一者搜索所述一个或一个以上匹配以确定匹配的视觉信标记录是否存储在所述数据库中的装置；以及

用于当所述匹配的视觉信标记录存储在所述数据库中时提供与所述视觉信标相关联的导航辅助信息的装置。

46.根据权利要求45所述的设备，其进一步包括用于当没有匹配的视觉信标记录存储在所述数据库中时针对所述视觉信标在所述数据库中输入视觉信标记录的装置。

47.根据权利要求46所述的设备，其进一步包括：

用于在所述数据库中登记所述视觉信标记录之前基于从多个装置接收到所述视觉信标的类似的位置信息和内容信息而检验所述视觉信标的装置；

用于基于从所述多个装置后续接收到所述视觉信标的位置信息和内容信息而精炼所述视觉信标记录的装置；以及

用于基于在延长时间周期中不存在观察或从所述多个装置接收到所述视觉信标的不一致的位置信息或内容信息而从所述数据库移除所述视觉信标记录的装置。

48.根据权利要求45所述的设备，其中所述用于搜索所述一个或一个以上匹配的装置包括用于确定多个匹配的视觉信标记录存储在所述数据库中的装置，且其中所述设备进一步包括用于基于针对所述视觉信标接收的额外信息选择所述多个匹配的视觉信标记录中的一者的装置。

49.一种包含存储于其上的程序代码的非暂时性计算机可读媒体，所述程序代码包括：

用以使用视觉信标的所接收位置搜索数据库以识别一个或一个以上匹配的程序代码；

用以使用所接收视觉信标类型和所述视觉信标的所接收内容信息中的至少一者搜索所述一个或一个以上匹配以确定匹配的视觉信标记录是否存储在所述数据库中的程序代码；以及

用以当所述匹配的视觉信标记录存储在所述数据库中时提供与所述匹配的视觉信标记录相关联的导航辅助信息的程序代码。

50.根据权利要求49所述的非暂时性计算机可读媒体，其进一步包括用以当没有匹配的视觉信标记录经识别时针对所述视觉信标在所述数据库中存储视觉信标记录的程序代码。

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