CN104838230B - 用于识别图像中的物体的设备、系统和方法以及应答器 - Google Patents

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Abstract

公开了用于识别在使用图像记录设备记录的图像中的至少一个物体的设备和方法，其中至少一个物体中的每个物体设置有无线标签，设备包括用于记录来自无线标签的无线信号和用于记录无线标签的至少一个方向的至少一个传感器。无线信号包括用于识别物体的信息。

Description

用于识别图像中的物体的设备、系统和方法以及应答器
介绍
本发明涉及用于识别数字图像中的物体的设备、系统和方法。本发明还涉及无线应答器设备。
背景
在互联网上的社会媒体近年来在改变人们的通信方式方面做出贡献。继续增加无线网络的容量和存在此外有助于现在可能经由社会媒体几乎从人所位于的任何地方进行通信。这导致人在持续增加的程度上使用社交网络，以便传递并交换人完成或参与的事情的信息。这以文本、图像、视频或这些的组合的形式进行通信。这种通信方式在社会中扩展并在世界范围内变得非常普遍。
这种技术的特定使用是社交网络在与在社交网络中的朋友共享的图像中找到自己或其他人。以这种方式使自己变得可见说明了显示一种需要或期望，该需要或期望示出了一个人单独或与其他人一起参与某事。今天，我们必须人工地或通过图像识别来识别图像中的自己或其他人。为此，标签被使用。除了有意义的电子标签以外，也在互联网上在社交网络中针对找到或公布在列表/图像中的信息的行动使用词标签。在Facebook上，最经常地关于识别或提到在图像中的人的行动来使用它。
US2007/028499 A1描述了一种解决方案，其中具有摄像机或数字摄像机/视频摄像机的移动电话设置有RFID读取器。RFID应答器标签布置在感兴趣点，例如历史纪念碑。标签在其上存储关于历史纪念碑的数据，其被发射到摄像机上的RFID读取器。摄像机的用户可接着拍摄纪念碑的图像并且也接收关于纪念碑的信息。多媒体文件接着被加上标签，且改进的多媒体文件可接着能够包含由RFID读取器读取的关于纪念碑的信息连同稍后可由用户在本地体验的图像。可以用所产生的时间/日期或来自移动设备的GPS位置来补充标签。
US 2010/0103173 A1涉及用于跟踪图像中的物体的方法，其中在3D空间中的物体的位置被确定。RF标签(例如RFID标签)附到物体。系统使用三边测量，且外部定位装置必须布置成接近物体用于从RF标签接收信号。三边测量要求三个(或更多)发射机/接收机单元放置在应被定位的ID标签周围。通过测量信号从ID标签行进到空间中的三个不同的点所花费的时间，可能通过三角测量来确定空间中的点，信号从该点被发射并从而使ID标签的位置的确定成为可能。
2010年4月在西班牙巴塞罗那关于天线和传播(Antennas and Propagation)的Proc欧洲会议中Hislop、D.Lekime、M.Drouguet和C.Craeye的“A prototype 2D directionfinding system with passive RFID tags”涉及用于沿着在仓库内部的走廊重新找到无源RFID标签的系统。数字摄像机布置在天线布置的中间。具有天线的摄像机放置在具有已知尺寸的仓库中的固定位置上。无源RFID标签的位置将被记录，且它的位置可被标记在图像上。系统未设计成解决本发明聚焦于的需要，因为系统基于普通人未拥有且没有实际尺寸的专用读取器。系统也被发展来用于重新找到物品，其中我们知道我们正寻找什么。系统提供物品存在以及它在哪里的确认。
可选的无线定位技术是GPS。它可用于提供关于图像在哪里被获得(摄影位置)的信息，但不单独地提供关于什么或谁存在于图像中的任何信息。
US2005/0104956描述了用于已成像产品的个人识别的系统。来自带标签的物品的信息与物品本身的图像组合。标签是以RF标签的形式。为了建立对带标签物体相对于成像设备的方向的估计，需要移动的图像。移动的图像使每个单独的RF标签能够由成像设备跟踪，该成像设备在其最大峰值处使用高方向性天线波束。从带标签物体得到的信息用作在专用数据库中的信息，其中它用于找到在类似的已成像产品之间的匹配。然而，当天线具有有限的尺寸时，如作为在移动电话的成像设备上的天线通常将是这种情况，可能不可能产生高方向性辐射图样，以便定位RF标签。此外,多路径传播产生伪信号，其是在现有技术中未解决的问题。
本发明的简要概述
本发明试图找到对上面描述的问题的解决方案。在所附权利要求中限定本发明。
本发明提供用于识别在使用图像记录设备记录的图像中的至少一个物体的概念。所述至少一个物体提供设置有与该物体有关的识别信息的无线标签。设备包括用于记录来自无线标签的无线信号的至少一个传感器，其中无线信号包括用于识别至少一个物体的信息。无线信号也被用于记录至少一个物体的无线标签的至少一个方向。
可相应地识别至少一个物体，且可在图像中确定到至少一个物体的位置。
本发明提供用于识别在使用图像记录设备记录的图像中的至少一个物体的设备，其中至少一个物体中的每个物体设置有无线标签，无线标签具有在其上存储的与该物体有关的识别信息，用于识别的设备包括：
-可操作用来发射至少一个询问信号的至少一个发射机；
-可操作用来检测对至少一个询问信号做出响应的来自无线标签的无线响应信号的至少两个传感器，其中来自无线标签的无线响应信号包括与该物体有关的识别信息，其中基于由至少两个传感器检测的无线响应信号的相位差来估计无线标签中的每个无线标签的方向。
至少一个询问信号可包括辐射零。至少一个发射机可由至少两个传感器中的至少一个传感器提供。用于识别的设备还可操作来允许只检测在至少一个询问信号的发射之后的时间窗内由至少两个传感器所检测的无线响应信号。至少两个传感器和发射机可以是可操作来接收电磁信号的天线。发射机可以是射频发射机且至少两个传感器可以是射频接收机，或发射机可以是声发射机且至少两个传感器可以是声接收机，或发射机可以是红外发射机且至少两个传感器可以是红外接收机，或发射机可操作来发射可见光且至少两个传感器可操作来接收可见光。
设备还可包括适合于处理所记录的来自无线ID标签的识别信息和所记录的无线ID标签的方向连同使用图像记录设备记录的图像的图像数据的处理设备。
可实时地执行记录和处理。用于记录无线信号的传感器可布置在终端的图像记录设备的图像记录传感器中。(在CMOS芯片中。)设备还可包括可操作来存储信息和所识别的至少一个物体的位置连同至少一个物体的图像的存储器单元。
在实施方式中，无线ID标签可以是RFID标签，且用于记录无线信号的传感器可以是具有至少两个天线的RFID读取器。设备可设置有RFID天线的矩阵。RFID标签可以是有源RFID标签或无源RFID标签。无线ID标签可布置在终端中、在终端的盖子中或在人所佩戴的物品上，如例如在手表中、在珠宝、手镯上或在ID卡中、或在被布置在建筑物或商品上的单元中。
设备可集成在终端中。设备可包括用于显示使用图像记录设备记录的图像的显示设备。
终端可以是移动电话、摄像机、电影/视频摄像机、PC或平板计算机之一。可选地，设备可布置成安装在移动电话、摄像机、电影/视频摄像机、PC或平板计算机中的至少一个上。设备可被设计为盖子。
图像记录设备可以是摄像机或电影/视频摄像机。至少一个物体可以是建筑物、物品/物件、人或动物。信息可以是文本、音频、视频、名字、地址、电子邮件或对存储在互联网上的信息的参考中的至少一个。
在另一个方面中，本发明提供用于识别在图像中的至少一个物体的方法，其中至少一个物体中的每个物体设置有无线标签，无线标签具有在其上存储的与该物体有关的识别信息，方法包括：
-发射至少一个询问信号，
-由至少两个传感器检测对至少一个询问信号做出响应的来自无线标签的无线信号，其中无线信号包括用于识别物体的信息；以及
-基于在所检测的无线信号中的相位差来估计对至少一个询问信号做出响应的无线标签中的每个标签的至少一个方向。
至少一个询问信号可包括辐射零。该方法还可包括只检测在至少一个询问信号的发射之后的时间窗中到达的无线响应信号。询问信号可包括具有强度最大值的第一辐射图样。该方法可包括通过处理由至少两个传感器检测的响应信号来扫描角度范围。
询问信号还可包括包含辐射零的第二辐射图样。该方法还可包括通过使用包含辐射零的辐射图样在成像设备的视场中扫描角度范围。
至少一个询问信号和无线信号可以是电磁信号或声信号。电磁信号可以是无线电波、红外光或可见光。
记录来自无线ID标签的无线信号还可包括检测在数字图像记录设备中的图像芯片或主传感器中的可见光或IR光。记录来自无线ID标签的无线信号还可包括检测由至少两个传感器接收的声波。可实时地执行记录和处理。对识别和方向信息的处理还可包括对无线ID标签的位置确定。
该方法还可包括使用图像记录设备记录图像。该方法还可包括处理所记录的来自无线ID标签的识别信息和所记录的无线ID标签的方向连同来自图像记录设备的图像数据。图像连同被分配到至少一个物体中的每个物体的信息可被显示在显示设备上。可实时地执行显示。
图像连同被分配到至少一个物体中的每个物体的信息可存储在存储设备上。
在另外的方面中，本发明提供存储在计算机可读介质上的计算机程序，其包括用于执行根据上面描述的方法来识别至少一个物体的方法的计算机可读程序代码。
在又一方面中，本发明提供适合于识别图像中的至少一个物体的无线应答器设备，其中无线应答器设备被分配到至少一个物体，且其中至少一个物体的识别和无线应答器设备的至少一个方向的估计由来自无线应答器设备的至少一个无线信号的记录实现，其中至少一个无线信号包括用于识别至少一个物体的信息，且其中使用上面的方法来执行无线信号的记录和无线应答器设备的至少一个方向的估计，应答器设备包括：
-用于存储用于识别至少一个物体的信息的存储设备；
-用于发射无线信号的发射机，其中无线信号包括用于识别至少一个物体的所存储的信息。
应答器设备可以是RFID标签。
在又一方面中，本发明提供用于识别图像中的至少一个物体的系统，系统包括根据上述内容的至少一个无线应答器设备；以及如上规定的用于识别在使用图像记录设备记录的图像中的至少一个物体的设备。适合于处理所记录的来自无线ID标签的识别信息和所记录的无线ID标签的方向连同使用图像记录设备记录的图像的图像数据的处理设备可包括在系统中。
可在得到关于图像中的物体和关于物体在图像中位于什么地方的信息时使用本发明。可自动和实时地得到该信息。
RFID技术使物体的记录成为可能，即使读取器没有对无线标签的自由视域。在传统上只在检测物体是否存在时而不是关于物体在读取器的位置的视界中位于什么地方来使用RFID技术。
由标签接收的信号的直接方向估计(到达角检测)并不需要在无线标签周围的外部发射机/接收机单元的布置，以便找到它的位置，例如在US 2010/0102173 A1中。也使用至少两个传感器和估计在由这两个传感器所接收的无线信号之间的相位差也不需要在无线标签周围的外部发射机/接收机单元的布置，以便找到它的位置。在本发明中，所有发射机/接收机设备可布置在同一单元中，该单元布置在摄像机本身上。
使用本发明，摄像机/电影摄像机或具有摄像机的终端(终端可以例如是移动设备、摄像机、电影/视频摄像机、PC或平板计算机)的用户可在任何地方实时地获得数字摄影图像并直接和实时地在图像中得到唯一地识别在图像中的设置有无线ID标签的每个物体的信息。本发明使交互式成像的个人化成为可能并使普通人更可采用。
今天的已知解决方案要求被引入到图像中的信息是提前已知的。使用本发明，无线ID标签本身立即提供在图像中的信息。
使用本发明，移动设备可用于实时地产生交互式图像。可从移动设备估计带标签物体的方向而不需要移动的图像。通过使用具有多个天线的过程，本发明提供能够在与光学透镜所查看的相同的区域中找出带标签物体的存在的解决方案。
本发明使用移动成像设备(例如智能电话或电子平板计算机)来提供带标签物体的实时识别和交互式图像的产生。本发明的成像设备可从带标签物体无线地获取信息，并接着在实际标签位置附近或在实际标签位置处在所捕获的图像内部以虚拟标签的形式集成和显示所获得的信息。虚拟标签可以是提供已成像(带标签)物体的信息的可点击的超级链接，且它们可合并到图像中，使得当它在社交网络上被共享或作为多媒体信息从智能电话被提交时，它们连同图像一起行进，作为它的整体部分。这允许图像的任何接收者看到和交互地访问由图像中的所有带标签物体提供的信息。本发明因此提供用于在智能电话上实时地产生交互式图像的可行技术。
附图的简要说明
现在将参考附图描述本发明的示例实施方式，其中，
图1示出具有摄像机和用于读取无线标签的传感器的终端；
图2示出具有摄像机和无线标签的传感器的终端，其中读取器包括水平或垂直地布置的两个传感器；
图3示出具有摄像机和无线标签的读取器的终端，其中读取器包括三个传感器；
图4示出具有摄像机和无线标签的读取器的终端，其中读取器包括被分布为2x 2矩阵的四个传感器；
图5示出具有摄像机和无线标签的读取器的终端，其中读取器包括被分布为2x 4矩阵的八个传感器；
图6示出一个实施方式，本发明被安装为在移动终端上的盖子；
图7示出用于识别人的终端的使用；
图8示出用于识别产品的终端的使用；
图9示出用于识别产品的终端的使用；
图10示出用于识别建筑物的终端的使用；
图11是终端的使用的例子；
图12示出作为孔径长度的函数的半功率波束宽度(HPBW)；
图13是用于识别在成像设备前方的RF标签的过程的流程图；
图14示出具有在宽边方向中的最大值的辐射图样(Σ波束)和具有在宽边方向中的辐射零的辐射图样(Δ波束)；
图15是使用利用Δ波束的相位扫描来找到无线标签的方向的过程的流程图；以及
图16示出一个实施方式，其中开关在某个时间帧之后被释放。起初，开关闭合且信号被允许直接穿过设备(a)。在某个时间帧之后，开关被释放且信号不能够穿过设备(b)。
详细描述
本发明涉及在图像中的有标记物体(人或产品)的识别。本发明提供关于什么或谁在图像中以及有标记物体位于图像中什么地方的信息。可确定物体的位置。图像可显示在终端的显示器上。可实时地提供信息。图像可以是数字图像。
在图1中示出具有图像记录设备1和用于读取无线标签的传感器2的终端3。图像记录设备可以是摄像机、电影摄像机或电影/视频摄像机。终端可以例如是移动终端、手持终端、静止终端、移动电话、摄像机、电影/视频摄像机、PC或平板计算机。图像可以是摄影照片或电影。图像记录设备可以是数字设备。
使用识别标签(无线标签或无线ID标签)来标记待检测的物体。这样的无线ID标签通常被称为“标签”。无线ID标签(“标签”)可与可得到图像的终端3的传感器2进行无线通信。无线ID标签发射具有用于识别物体的信息的无线信号，无线ID标签附到该物体。无线信号也由用于记录无线ID标签的至少一个方向的传感器使用。当终端用于记录位于图像记录设备1的视场内的物体时，传感器2将读取来自无线ID标签的无线信号。在来自每个无线ID标签的无线信号中的信息将被记录并在用于组合来自无线ID标签的识别和方向信息与来自数字摄像机的图像数据的处理设备中被进一步处理。图像连同与图像中的带标签物体中的每个带标签物体相关的信息一起显示在终端上的显示设备上。可实时地执行图像数据与来自所记录的无线信号的信息的组合和具有与有标记物体相关的信息的产生的图像的显示。
无线ID标签可基于电磁信号、可见光或红外光(IR)或声波的发射。传感器可布置成接收这些信号。传感器可相应地是RDIF读取器或由在摄像机/数字摄像机中的图像芯片或主传感器构成或是布置在终端上的麦克风。
可设想其中无线ID标签连续地发射、每隔一段时间发射或间歇地发射或无线ID标签需要询问脉冲的触发的实施方式。
在记录ID标签连续地或每隔一段时间发射的本发明的实施方式的例子中，当移动电话/摄像机/平板计算机中的摄像机用于拍摄图像时，传感器将记录来自不同的无线信号的信号来自哪个方向。存储在无线ID标签中的信息也由传感器记录。来自位于摄像机透镜的区域内的每个无线ID标签的信息和位置然后被组合并同时呈现在摄影图像中。然后在摄像图像中相应地识别在设置有无线ID标签的图像中的每个物体。这可在摄像机中自动或通过开启应用或通过将图像传送到PC来完成。
在记录布置成由询问脉冲触发的ID标签的另外的示例实施方式中，当在这样的实施方式移动电话/摄像机/平板计算机中的摄像机用于记录图像时，移动终端上的发射机将发射可由位于与暴露于摄像机的光学透镜的区域相对应的区域内的无线ID标签记录的信号。在发射机的可及范围内的无线ID标签通过发射回存储在无线ID标签内的信息来做出响应。信息被记录在摄像机中。传感器记录来自不同无线ID标签的信号来自哪个方向。来自位于摄像机透镜的区域内的每个无线ID标签的信息和位置然后将被组合并同时呈现在摄影图像中。在摄影图像中将相应地识别在设置有无线ID标签的图像中的每个物体。这可在摄像机中自动或通过开启应用或通过将图像传送到PC来完成。
具有在终端上的发射机和接收机的本发明的实施方式可布置成记录所有类型的无线ID标签。当移动电话/摄像机/平板计算机用于捕获图像时，可以这样的方式来启动发射机和传感器，即：位于摄像机透镜的区域内的无线ID标签被记录。
本发明因此将使记录什么或谁在图像中以及不同的无线ID标签位于图像中什么地方成为可能。位置在本上下文中意指人们能够找到在图像中的所识别的物体的位置，其中位置在这种情况下不是地理位置(如在GPS坐标中)，而是在图像的帧内的物体的相对位置。从ID标签接收的信号的直接方向估计可用于(到达角检测)找到ID标签的位置。
对于人，无线ID标签可例如包含人的名字和电子邮件地址，而对于产品，它可包含产品信息和产品的生产者的互联网地址。如上面解释的，终端可以例如是移动终端、手持终端、静止终端、移动电话、数字摄像机、数字电影/视频摄像机、PC或平板计算机。在本发明的示例实施方式的下面描述中，在附图中以移动电话的形式示出了终端。下面的例子并不意欲划定本发明的范围。
示例实施方式-RFID技术
实施方式包括下列项的组合：
1.无线定位技术
-无线ID标签的无线检测(RFID技术；RFID((射频识别))
2.数字摄影技术
-在数字图像中的无线ID标签的位置和信息的呈现
RFID技术基于数据的无线电磁发射。附到将是可检测到的物体的无线ID标签被称为RFID标签(或仅仅被称为标签)，而读取FRID标签上的信息的发射机/接收机单元被称为RFID读取器。具有用于检测图像中的RFID标签的摄像机的移动终端设置有RFID读取器。在传统上，在RFID读取器中仅仅使用一个天线，因为检测RFID标签是否存在是唯一合乎需要的(和必要的)。如果人们希望找到来自RFID标签的信号的方向，然而必须使用最少两个天线用于接收该信号。来自RFID标签的信号然后在不同的时间由在读取器中的不同天线接收，且时间差可被重新计算为频率中的相位差。这在信号的频率是已知的时再次使在天线的视野范围内估计信号的角度成为可能。以这种方式，可能不仅检测RFID标签是否存在，而且检测标签相对于RFID读取器位于哪里。在RFID读取器中使用的天线越多，可能实现的角度分辨率就越准确。可因此通过将天线的矩阵布置在摄像机上(或在具有摄像机的移动电话/平板计算机上)来实现该概念。
图2示出具有摄像机1和无线ID标签的读取器2的终端3的实施方式，其中读取器包括(a)水平或(b)垂直地分布的两个传感器。在读取器中的两个传感器提供来自在无线传感器被分布于其中的平面中的无线ID标签的无线信号的方向确定的机会。图2中的实施方式因此相应地使在水平平面(a)或垂直平面(b)中的无线ID标签的方向的估计成为可能。(与在垂直平面中的无线ID标签成的角度对于传感器的水平分布将是零。与在水平平面中的无线ID标签成的角度对于传感器的垂直分布将是零。)与不位于给定平面中的无线ID标签成的角度将等于无线ID标签向下到水平平面或垂直平面中的投影角。为了能够水平和垂直两者地估计无线ID标签的方向，两个或多个传感器被水平和垂直两者地布置。
图3示出具有摄像机1和无线ID标签的读取器2的终端3的实施方式，其中读取器包括三个传感器。这三个传感器被布置使得它们提供水平地和垂直地两者来自无线ID标签的无线信号的方向确定的机会。
图4示出具有摄像机1和无线标签的读取器的终端3的实施方式，其中读取器包括被分布为2x 2矩阵的四个传感器。这四个传感器布置成实现水平地和垂直地两者来自无线ID标签的无线信号的方向确定的可能性。
图5示出具有摄像机1和无线标签的传感器2的终端3，其中读取器包括被分布为2x4矩阵的八个传感器。这八个传感器布置成实现水平地和垂直地两者来自无线ID标签的无线信号的方向确定的可能性。
在图2中，终端3旋转，使得天线位于其方向估计被期望的平面中。在图2(a)中，天线位于水平平面中。如果希望通过使用图2(a)中的天线来估计垂直平面中的方向，则图2(a)中的终端3旋转90度，使得天线位于水平平面中。在图2(b)中，天线位于垂直平面中。如果希望通过使用图2(b)中的天线来估计水平平面中的方向，则图2(b)中的终端3旋转90度，使得天线位于水平平面中。使用图3和4中的实施方式，实现了不必将终端90旋转90度的优点，因为无论终端3如何被保持，都将有布置在水平平面或垂直平面中的最少两个天线。在图3和4之间的差异仅仅是示出可如何布置天线，如果一个终端相应地有3或4个天线。
多少传感器可放置在终端上取决于终端的尺寸。今天的摄像机的一般尺寸指示对在5.8GHz的简单谐振贴片天线有空间。如果使用在5.8GHz的谐振贴片天线，则在今天的移动电话的背面上可放置多达8个天线，。当将这样的天线放置在今天的平板计算机上时，可能布置多达54个天线。用于记录无线信号的传感器也可布置在终端中的图像记录设备的图像记录传感器中。在摄像机中，传感器可集成在记录图像的CMOS芯片本身中。
图6示出一个实施方式，其中本发明是以包含天线和可能额外的电子设备的单独的盖子5的形式。这提供本发明也可以是外部单元的可能性，外部单元可以是容易安装在具有摄像机的移动终端3上的额外的设备。如上面关于图1-5所述的具有天线的读取器的不同配置的描述也将是在外部单元上的天线的可能实施方式。
FRID-标签RFID标签可以是无源或有源的。在无源标签和有源标签之间的差异是，无源RFID标签没有用于发射信息的内部电池，与具有内部电池的有源标签相反。无源标签消耗来自FRID读取器的能量并通过调节它自己的雷达横截面来将信息发射回到读取器。这导致无源标签的相对小范围。然而有源标签不取决于来自读取器的能量来发射信息。在这种情况下来自读取器功能的能量作为告诉RFID标签从节能模式中醒来并通过发射回信息来做出响应的信号。有源标签使用它们自己的内部电池来完成此。与无源标签相比，这使长得多的范围的实现成为可能。此外，可能关断和打开RFID标签。这意味着可能例如由于个人隐私的保护而关断(不活动的，如果人们不希望被识别出)。RFID标签可以是在移动电话、手表、手镯或ID卡上的盖子。在一些情况中，可能需要使用RFID标签作为可见符号以显示一个人支持某件事，例如作为Lance Armstrong的黄色手镯，使得对癌症行动的支持是可见的。
无线FRID标签的方向的确定
实例1
天线的定向方向性与其有效面积A成比例。这意味着天线的物理尺寸影响主波瓣/波束的宽度。因此可通过增加天线的物理尺寸来增加角度分辨率。在一些情况下，然而做起来这是不实际的或较不合乎需要的。例子是在移动终端中使用的天线。这些一般在尺寸上被限制，因为终端相对小，且在增加天线的物理尺寸方面没有很多要求，即使这可有助于增加性能。然而小天线要求宽主波瓣，对应于减小或降低的定向方向性的某物。在这样的情况下，将不可能在多个信号的方向之间进行区分，如果信号在天线的主波瓣内被接收到。然而可能通过使用一组天线(几个单天线的组件)来实现更高的角度分辨率并通过使用基于线性代数的信号处理来估计所接收的信号的方向。这个信号处理技术被称为“子空间”，因为它基于产生所接收的信号的相关矩阵并将这个矩阵分成被称为信号室和噪声室的两个子空间。每个单信号的方向的估计通过找到空间中的方向而发生，其中信号室与噪声室正交。在其中这出现的空间中的方向对应于偶然信号的所估计的方向。该信号处理技术涉及基于相位差的估计。
方向的估计在实施方式中可由被称为MUSIC的算法执行。该算法在2007年6月第2卷、第4期的Journal of Communications的Shubair等人的“A setup for the Evaluationof MUSIC and LMS Algorithms for a Smart Antenna System”中进行描述，其据此通过引用以其整体并入本文。
MUSIC算法的归一化角频谱被定义为：
其中A是信号矩阵，其被定义为：A＝[a(θ1)，a(θ2),...,a(θM)]，(·)H是厄米算符(转置和复共轭的)，以及a(θm)是表示在方向θm上的组天线的响应的控制向量。控制向量被定义为其中1≤n≤N，其中(·)T是转置算符，且βm表示在布置到组天线的侧面的组天线的两个天线之间的电相移。Vn是包括噪声的本征向量的矩阵，且其理想地应正交于在所接收的信号的方向上在A中的向量。因为P(θ)包括在分母中的Vn和A之间的内积，这意味着当A和Vn彼此正交时，P(θ)具有最大值。所接收的信号从其中这出现的空间中的方向到达。
实例2
A.在摄像机前方的标签的检测
在如早些时候解释的RF标签检测的常规技术中，目的通常是检测RF标签，无论它在哪里，即，RF标签相对于询问器的方向不是相关的。然而在本发明中，估计附近标签的方向是本发明的基本部分。在US2005/0104956中的现有技术解决方案引入了移动的图像，使得可由在其最大峰值处使用高方向性天线波束的成像设备跟踪每个单独的RF标签。然而，由于今天的移动电话的小尺寸，可以从物理学或电磁理论中表明，不可能使用有限尺寸的天线产生高方向性辐射图样。事实上，天线孔径的物理(和电)尺寸表示在天线理论中的重要质量因数，因为它有助于量化从天线可实现的方向性的量。使用矩形形状的空间的长度作为例子，在图12中观察到，来自这样的孔径的主波瓣的半功率波束宽度(HPBW)只在孔径的长度增加时减小(即，当孔径长度增加时方向性增加)。为了进一步说明此，iPhone 5的背面孔径的尺寸将用作例子。这个孔径的尺寸是大约5×10cm。在表1中，在三个通常使用的RFID频率的自由空间波长方面表示这个孔径的电尺寸。如在表1中观察到的，孔径在最高频率下具有最大电尺寸。
表1作为波长的函数的iPhone 5的孔径尺寸
频率[GHz] 波长λ[cm] iPhone 5孔径尺寸
0.865 34.68 0.14λ×0.29λ
2.4 12.50 0.40λ×0.80λ
5.8 5.17 0.96λ×1.93λ
根据天线理论，来自矩形孔径的半功率波束宽度θHPBW可被表示为：
其中I是孔径的长度，且λ是波长。矩形孔径的长度是它的高度或宽度，但通常选择在其中电场被定向的平面中的长度。根据方程(1)，可得到从在表1中列出的孔径尺寸可实现的HPBW，且它们呈现在表II中。
表II使用无限接地平面从在表I中定义的孔径得到的半功率波束宽度θHPBW。
频率[GHz] θHPBW
0.865 N/A×N/A
2.4 N/A×67.3°
5.8 54.9°×26.5°
注意，值中的一些值被表示为N/A(不适用)，其每当方程(1)中的arcsin(·)分量的自变量变得大于一(l<0.443λ)时发生。对于这样的值，在(1)中的方程不能够产生有效数字。在物理上，它意味着这些值的HPBW大于180°，即，主波瓣的辐射图样具有非常有限的方向性，导致在整个视场中的几乎相等的辐射量。如从表II中提到的，最小HPBW是在5.8GHz下得到的26.5°。即使这是最小值，它也不表示非常高的方向性，且当然在非常准确地确定多个紧密放置的物体的位置时不足够高以具有任何实际值。提高这个值的唯一方式是增加天线孔径，但然后较大尺寸的程序设备是需要的(假设操作频率是固定的)。这对今天的小手持电子设备(例如移动电话、平板计算机等)在物理上是不可能的。
本发明的这个实施方式提供了利用技术来跟踪到RF标签的方向的解决方案，该技术使用在其最小值处(其通常被称为零)而非在其最大值处(如在US2005/0104956中)的辐射图样。需要最少两个天线来建立在半平面(垂直或水平平面)中的标签的方向。为了建立在垂直和水平两者平面中的标签的方向，需要最少三个天线。如果在摄像机上的空间允许，则可利用比最小所需的数量多的天线，且这可有助于增加方向估计的准确度。天线阵列可进一步增加方向估计的准确度。此外，通过使用天线阵列，可使用单个图像来估计标签的方向，从而消除了如在US2005/0104956中的使用移动的图像的要求。
为了识别在成像设备前方的所有RF标签，提供允许它们做出响应的信号。然而，如在现有技术中说明的，只允许严格地在成像设备前方的RF标签做出响应的高方向性辐射图样不能从具有非常有限的尺寸的天线产生。因此，在大区域内的RF标签将做出响应。RF标签将一般使用全向天线来做出响应，因为它们没法知道成像设备放置在哪里。因此，来自FR标签的响应在它们中的一些由成像设备接收到之前将在所有方向上被发射(并反射)。简而言之，本发明提供了一个过程，其包括：发射至少一个询问信号，通过至少两个传感器来检测来自对至少一个询问信号做出响应的无线标签的无线信号，其中无线信号包括用于识别物体的信息；以及基于在所记录的无线信号中的相位差来估计对至少一个询问信号做出响应的无线标签中的每个无线标签的至少一个方向。
在本发明中，成像设备能够在由放置在摄像机(在光学透镜的视界内)前方的标签产生的信号响应和由在其它地方的标签产生的响应之间进行区分。本发明通过引入利用两个或多个天线之间的相位差的过程来处理这个挑战。相位差的利用通过两阶段过程来提供建设性以及破坏性干扰的创建。
图13是用于识别在成像设备前方的RF标签的两阶段过程的流程图。
在该过程的第一部分(图13中的步骤1)中，询问信号被发射。可通过激励同相的两个天线来提供询问信号，使得组合辐射图样创建在宽边方向上具有最大值的辐射图样。宽边方向在天线的前方，且因此在摄像机的前方。此外，可在创建在宽边方向上具有强度最大值的辐射图样时使用单个天线。在图14中的实线示出在宽边方向上具有强度最大值的辐射图样。这样的辐射图样被称为和波束或简单地称为∑波束。图14示出作为在天线前方的信号的角度(用角度表示)的函数的强度。在附近的所有RF标签被允许对询问信号做出响应，因为和波束(∑波束)将在成像设备前方的几乎整个半平面中辐射。例如以专用无线电接收机的形式的传感器检测来自RF标签的所有无线响应信号。为该过程的第二和最后部分保存包括与物体有关的识别信息的无线响应信号。识别信息可包括标签识别数字。
在用于识别在成像设备前方的RF标签的过程的第二部分(图13中的步骤2)中，在宽边方向上具有辐射零的询问信号被发射。两个天线被异相地(180°相位差)激励以创建在宽边方向上具有辐射零的辐射图样。这被称为Δ波束。图14中的虚线示出在宽边方向上具有辐射零的辐射图样。在该过程的这个第二部分中对询问信号做出响应的来自RF标签的无线响应信号由传感器检测。保存包括与物体有关的识别信息的无线响应信号。
可如下解释在这个两阶段过程中根据使用两个不同的波束(∑波束和Δ波束)得到的结果。使用两个天线图样(∑和Δ)两者检测的RF标签被假设不正好在成像设备的前方。然而，与和∑波束一起存在但与Δ波束一起消失的RF标签必须由正好在成像设备前方创建的Δ波束的零捕获。因此，与和∑波束一起存在但与Δ波束一起消失的RF标签是被保持并集成到图像中的RF标签，因为最可能正好在成像设备前方找到这些RF标签(与所有其它标签比较)。
B.RF标签方向
在US2005/0104956中，FR标签的方向与最大场强的方向相关，且依据跟踪通过移动图像的接收的信号来建立最大场强。在US2005/0104956中，假设接收机带有具有足够的方向性的天线以确保所接收的信号可被测量为在一个方向上比在任何其它方向上相对更强。事实上，假设方向性如此之高，使得概念可用于通过在所接收的场强中的多个峰值来识别RF标签。如上面主张的，然而不可能从具有有限孔径尺寸的天线产生高方向性波束。因此，只使用最大场强来分离单独的RF标签不是最佳方法。
通过本发明的这个示例实施方式通过使用确切的对立方面(即，辐射零)来解决常规技术的上述问题。从天线理论中公知的事实是，辐射零比在最大强度下的波束更加精确。因此，通过引入基于零的概念，任何目标的方向可被更加精确地建立。可通过如上所述异相地激励两个天线来产生精确零。如在前面的章节中的，这也可被称为Δ波束。如果相位差是180°，则精确零在宽边方向上产生。通过改变在天线之间的相位差(不同于180°)，零的方向可被改变。这可然后用作扫描过程，以便检测标签是否存在于当前零方向上。如果使用和∑波束检测的标签与Δ波束一起消失，则标签的方向必须在由Δ波束创建的零的方向上。使用单个和∑波束和扫描Δ波束来扫描在成像设备前方的有限角度范围的过程可因此用于识别单独标签的方向。
图15示出使用利用Δ波束的相位扫描来找到无线标签的方向的扫描过程的实施方式的流程图。步骤1识别在摄像机前方的无线ID标签，如早些时候图13解释的。在步骤2中提供扫描过程。具有Δ波束的询问信号被发射。对无线询问信号做出响应的来自无线ID标签的无线响应信号被检测并连同与物体有关的识别信息一起被存储。识别信息可包括标签识别数字。如果使用和∑波束检测的标签与Δ波束一起消失，则标签的方向必须在由Δ波束创建的零的方向上。可接着调节天线相位以在不同的方向上放置Δ波束。然后在这个不同的方向上发射另外的询问信号，后面是如上解释的无线响应信号的检测。使用和∑波束检测的且与Δ波束一起消失的在这个不同的方向上的任何标签然后被识别为在这个不同的方向上。步骤2重复，直到在摄像机前方的期望的角度范围被扫描到为止。
也可通过处理来自在图15的过程的部分1中获取的标签的所检测的信号来执行该过程的第二部分。这个处理可被数字地执行。这个可选的方法因此并不需要第二询问信号的物理发射。可因此在数字过程中对来自步骤1的信号数据执行提供辐射零的扫描过程。
上面的这个过程因此能够通过使用单个图像来估计无线标签的方向，且不需要如在现有技术中的移动的图像。
C.来自多路径的减小的干扰
多路径传播是用于描述无线信号通常以不同的方式从发射机行进到接收机的事实的一般术语。结果是，即使信号起源于空间中的单个点，也可在接收机处从多个方向对其进行接收。
在US2005/0104956中，其主张可通过使用移动的图像来分离来自多个RF标签的响应。需要移动的图像的概念，以便得到进入的信号的跟踪过程，即，识别最大信号强度的方向。然而，在US2005/0104956中没有引入处理如何分离真实方向与由多路径传播引起的伪方向的问题的技术。内在地假设来自每个单独的RF标签的信号只从最大信号强度的方向被接收，以及最大信号强度的方向总是表示物体的真实方向。
为了减少表示由多路径传播引起的伪方向的进入的信号的数量，可提供只允许来自RF标签的无线响应信号的过程，所述无线响应信号只在初始请求被使用∑波束(询问信号)发射之后的某个时间窗内到达。因此，如果无线响应信号到达传感器并被记录得太迟，则它被解释为从伪方向到达的多路径信号，而不考虑它的场强。在图16中示出这样的过程的实现的实施方式。在图16中被提供关于检测无线响应信号的传感器的开关在询问信号的发射开始之后的某个时间帧被释放。首先，开关被闭合，允许所检测的响应信号直接穿过设备(a)。在询问信号的发射开始之后的某个时间帧，开关被释放且所检测的响应信号不能够穿过设备(b)。也通过滤波器的使用来实现在某个时间窗之后建立检测的信号的阻断。
在例如图2(a)和2(b)以及图3-6中所示的终端提供可用于基于如上解释的相位差来执行跟踪的传感器配置的实施方式。在实施方式中，提供两个传感器和用于发射询问信号的单独的发射机。然而，当使用以天线的形式的传感器时，天线也可配置成起发射机的作用。因此，如果提供两个天线，则这两个天线可因此配置成起到传感器和起到发射机两者的作用。天线可由控制单元控制。提供估计器单元以基于由至少两个传感器检测的无线响应信号的相位差来估计无线标签中的每个无线标签的方向。
在常规技术中，RF标签通常用作用于物体的无线识别的标签。本发明不限于这种类型的标签，但是为了简单起见，RF标签用于解释本发明的示例实施方式。
上面的例子也可适用于以红外光和可见光的形式的电磁信号。也可使用声信号，且发射机、传感器和标签于是为声设备。
实例-使用
与人或产品及其在图像中的相关位置相关的无线ID标签的检测
图7示出人的识别。每个人在其手臂上戴着无线ID标签4。人显示在终端3的显示设备上，且对于作为图像的一部分的每个人，人的名字和电子邮件地址自动出现。
图8、9和10示出产品和建筑物的识别。汽车配备有无线ID标签。已成像的汽车显示在终端的显示设备上，且对于每个汽车，汽车品牌和汽车生产商的互联网地址自动出现。自行车以相同的方式配备有无线ID标签并按照类型和互联网地址来显示。建筑物也可设置有如对图10中的艺术博物馆显示的无线ID标签。通过点击到互联网的互联网地址自动连接，相关的有标记物体的更多信息的显示是可能的。
图11是本发明的使用的例证例子。图像来自Lillehammer上的Maihaugen。在图像中的小矩形封闭字段表示从在图像被拍摄的时间点有源的无线ID标签接收的信息。图像提供关于什么(具有相关的互联网地址的建筑物)在图像中、谁(具有名字和电子邮件地址的人)在图像中和相关的所记录的信息不至少在图像中什么地方的信息，即，存在从该信息到不同的无线ID标签所位于的点的指针。在小矩形字段之下的较大字段是关于图像中的建筑物中的两个建筑物的补充信息的例子。在矩形封闭字段中示出的互联网链接可变得可点击。如果我们点击链接，如在较大字段中示出的相关信息将出现。以这种方式，图像被设置额外的值，因为除了仅仅纯视觉信息以外，更多的信息也可附到图像。作为此的结果，在图11中的图像可表示Maihaugen的新市场频道。如果拍摄图像的终端是设置有GPS的移动终端，则其也能够将地理位置附到图像，使得它将容易在地图上找到目的地Maihaugen。在图11中的例子中，也放置在图像中被识别为具有名字和电子邮件地址的两个人。这些人两者可以都经由显示在图像中的电子邮件地址来发射图像。也在图像中识别被标记有无线ID标签的产品。如果我们感兴趣，则可能跟随链接并找出关于仅仅这个产品的更多信息。
关于运动事件的产品布局
组织者可记录谁被加了标签、他们被标记有什么产品等。在事件(足球比赛/手球比赛/冰上曲棍球比赛等)之后，组织者/主办者可将信息发送到那些出席的人并提供他们发现适合共享的产品或其它信息。这可以是对未来事件的折扣或关于他们已经使用的相同品牌的新产品的提议。
A.实例1-个人标签
图7示出个人标签的例子。它显示一种情况，其中用户拍摄两个其他人的图像。假设被拍摄的人都有也用作标签的移动设备。此外，假设两个移动设备都访问已安装的应用，其使选择移动设备是否将用作标签成为可能。在这个实施方式中，假设两个人都被选择将他们的标签切换到接通位置。这意味着当用户正拍摄照片时，两个标签都将使用信息做出响应。假设在这种类型的应用中的每个人都可单独地选择他们想要呈现什么类型的信息。例如，显示他们的名字可能是自然的，且名字可以是超级链接：通过点击超级链接，用户可被引导到提供更多信息(Facebook或也许人将引起注意的文化事件的广告)的互联网站点。用户可然后在社交网络上在他/她的朋友当中共享这个图像，且接收者也能够与捕获图像的原始用户一样得到相同的信息。注意，如果两个人足够分开，则系统将能够在这两个标签的位置之间进行区分，使得每个标签放置在正确的人上。因此，如果用户不知道谁是谁，则图像将为他完成工作。每个人的虚拟标签将然后根据实际物理标签位置来放置在图像中。如果这些人中的一个人故意将标签切换到它的断开位置，则将不会有信息对这个人是可用的。人然后以传统方式出现在图像中，即，没有名字或信息是可用的。
B.实例2-产品标签
在这个实施方式中，假设在我们的日常生活中在我们周围的所有可想象的物品和产品都是带标签的物体(家具、衣服、汽车、自行车、建筑物等)。图8、9和10是这样的产品标签的例子。例子可以是下面的情况：其中用户正拍摄图像且已成像的人之一碰巧穿着好的(带标签)夹克。夹克将使用信息做出响应，且夹克的位置和信息两者都通过交互式图像中的虚拟标签是可访问的。只要产生交互式图像，本发明就允许用户访问关于特定的夹克的信息。例如，用户可被引导到其中夹克可被购买的在线商店。因此，本发明可用作个人工具以得到关于在你附近的物品的信息。然而，本发明也内在地具有典型特征，其使本发明对每个单独的用户而言远不止是个人工具。这个特征是，图像的所有接收者也将能够访问关于该夹克的相同信息。产品标签和交互式图像的概念然后变成销售行业的强大的工具，因为个人交互式图像可用于在社交网络上销售他们的产品。而且使这个概念如此强大的东西是照片在社交网络中流传的方式。为了理解这一点，认识到人一般基于图像的内容来选择图像(或消息)的接收者很重要，因为公布者(其是你)是真正知道你为什么想要通过确切地与你选择为接收者的人相关的图像来显示(或说)事情的公布者。因此，由于特定的原因，在社交网络上张贴的消息常常以一组专门的人为目标。例如，幽默、口味、音乐、衣服等的相同意义。所以如果你决定在线购买上述夹克，你可将图像分发给你自己的一些朋友，以让他们知道这个物品是可买到的以及你已经购买了它。而且你可能提前知道图像应被发送给你的哪些朋友，因为你是知道他们和他们的风格品味的人。结果是，那个特定夹克的图像开始在社交网络上在朋友当中流传，且不仅仅在朋友当中流传，而且是在有相同品味的朋友当中流传。因此，从销售观点看，夹克通过自持运转过程在确切地正确的目标群体当中免费做广告。所有制造商必须做的是使他们的产品配备有信息标签，使得每次物品被成像时，产品至少有推销自身的内在潜力。这个特定的能力使本发明成为用于实现新的和强大的世界范围推广渠道的候选者，其中存在于个人图像中的带标签产品可被在社交网络上(或通常在互联网上)免费流传和推广。
C.实例3-对弱视力的人的帮助
本发明的另一使用是作为对弱视力的人的帮助。不是产生图像，相反系统可被设计成产生语音消息。类似的功能可能已经被常规技术中发现，其中通过专用音频终端在广受欢迎的名胜或博物馆处对其进行利用。一般地，它们提供在被受限制的空间内发现的的引起兴趣的事物的信息。使用本发明，这种类型的系统可扩展到开放空间，其中需要它的每个人可使用他们自己的移动终端(智能电话、电子平板计算机、数字摄像机)而不是使用定制设计的专用终端来访问信息。语音消息可被编程到标签中或标签可提供到互联网的超级链接。这个特定的实施方式使弱视力的人通过语音消息来访问关于他们的周围环境的信息成为可能。
D.实例4-图像数据库
社交网络可被视为市场，其中关于用户在生活中喜爱的事情的想法和感受被免费流传。当年轻人参加摇滚音乐会或节庆时，他们常常在社交网络上公布他们的出席和激动。如果他们遇到名人或亲密的朋友，也通常拍摄事件的照片并将它上传到社交网络作为事件发生的证据。在其中很多人聚集的地方，通常人拍摄照片，且这使其他人非故意地出现在其他人的图像中成为可能(但在这里不被视为消极事情)。人们可将他们的图像上传到图像数据库，使得也参加同一事件的其他人可看看他们是否出现在其他人的图像中(再一次以纯积极的方式)。意图是人们可寻找自己的照片，而不考虑谁拍摄照片。通过这个实施方式，人们可捕获可能对其他人(即，他们不认识的人)有价值的图像。
本发明不限于上面描述的示例实施方式，且显然其它实施方式也可存在。本发明被在所附权利要求中进行规定。

Claims (45)

1.一种用于识别在使用图像记录设备记录的图像中的至少一个物体的设备，其中所述至少一个物体中的每个物体设置有无线标签，所述无线标签具有在其上存储的与所述至少一个物体有关的识别信息，用于识别的所述设备包括：
-至少一个发射机，其可操作来发射至少一个询问信号；
-至少两个传感器，其可操作来检测对所述至少一个询问信号做出响应的来自无线标签的无线响应信号，其中来自无线标签的所述无线响应信号包括与所述至少一个物体有关的识别信息，其中基于由所述至少两个传感器检测的所述无线响应信号的相位差来估计所述无线标签中的每个无线标签的方向。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个询问信号包括辐射零。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述至少一个发射机由所述至少两个传感器中的至少一个传感器提供。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其中用于识别的所述设备可操作来仅允许对在所述至少一个询问信号的发射之后的时间窗内由所述至少两个传感器所检测到的所述无线响应信号进行检测。
5.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述至少两个传感器和所述至少一个发射机是可操作来接收电磁信号的天线。
6.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述至少一个发射机是射频发射机且所述至少两个传感器是射频接收机，或所述至少一个发射机是声发射机且所述至少两个传感器是声接收机，或所述至少一个发射机是红外发射机且所述至少两个传感器是红外接收机，或所述至少一个发射机可操作来发射可见光且所述至少两个传感器可操作来接收可见光。
7.根据权利要求1或2所述的设备，还包括处理设备，所述处理设备适合于处理所记录的来自所述无线标签的识别信息和所记录的所述无线标签的方向连同使用所述图像记录设备记录的图像的图像数据。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述处理设备适合于实时地执行处理。
9.根据权利要求1-2和8中的一项所述的设备，其中所述无线标签是RFID标签，且所述至少两个传感器中的第一传感器和第二传感器由具有至少两个天线的RFID读取器提供。
10.根据权利要求7所述的设备，其中用于识别的所述设备设置有RFID天线的矩阵。
11.根据权利要求9所述的设备，其中所述RFID标签是有源RFID标签或无源RFID标签。
12.根据权利要求1-2、8和10-11中的一项所述的设备，其中所述无线标签布置在终端中、在终端的盖子中、在人所佩戴的物品上或在布置在建筑物或商品上的单元中。
13.根据权利要求1-2、8和10-11中的一项所述的设备，其中所述无线标签布置在手表中、在珠宝上或在ID卡中。
14.根据权利要求1-2、8和10-11中的一项所述的设备，其中所述无线标签布置在手镯上。
15.根据权利要求1-2、8和10-11中的一项所述的设备，其中所述图像记录设备是摄像机。
16.根据权利要求1-2、8和10-11中的一项所述的设备，其中所述图像记录设备是电影/视频摄像机。
17.根据权利要求1-2、8和10中的一项所述的设备，其中用于识别的所述设备集成在终端中，其中所述终端是移动电话、摄像机或PC。
18.根据权利要求1-2、8和10中的一项所述的设备，其中用于识别的所述设备集成在终端中，其中所述终端是电影/视频摄像机。
19.根据权利要求1-2、8和10中的一项所述的设备，其中用于识别的所述设备集成在终端中，其中所述终端是平板计算机。
20.根据权利要求1-2、8和10-11中的一项所述的设备，其中用于识别的所述设备包括用于显示使用所述图像记录设备记录的图像的显示设备。
21.根据权利要求1-2、8和10-11中的一项所述的设备，其中用于记录所述无线响应信号的传感器布置在所述图像记录设备的图像记录传感器中。
22.根据权利要求1-2、8和10中的一项所述的设备，其中用于识别的所述设备布置成安装在移动电话、摄像机、和PC中的至少一个上。
23.根据权利要求1-2、8和10中的一项所述的设备，其中用于识别的所述设备布置成安装在电影/视频摄像机上。
24.根据权利要求1-2、8和10中的一项所述的设备，其中用于识别的所述设备布置成安装在平板计算机上。
25.根据权利要求1-2、8和10-11中的一项所述的设备，其中所述至少一个物体是建筑物、物品/物件、和动物中的至少一个。
26.根据权利要求1-2、8和10-11中的一项所述的设备，其中所述至少一个物体是人。
27.根据权利要求1-2、8和10-11中的一项所述的设备，其中所述识别信息是文本、音频、视频、名字、地址、电子邮件以及对存储在互联网上的信息的链接或对存储在互联网上的信息的参考中的至少一个。
28.根据权利要求1-2、8和10-11中的一项所述的设备，还包括存储器单元，其可操作来存储所识别的至少一个物体的信息和位置连同所述至少一个物体的图像。
29.一种成像设备，包括根据权利要求1-28中的一项所述的用于识别在使用图像记录设备记录的图像中的至少一个物体的设备。
30.一种用于识别在图像中的至少一个物体的方法，其中所述至少一个物体中的每个物体设置有无线标签，所述无线标签具有在其上存储的与所述至少一个物体有关的识别信息，所述方法包括：
-发射至少一个询问信号，
-由至少两个传感器检测对所述至少一个询问信号做出响应的来自所述无线标签的无线响应信号，其中所述无线响应信号包括用于识别所述至少一个物体的信息；以及
-基于在所检测的无线响应信号中的相位差来估计对所述至少一个询问信号做出响应的所述无线标签中的每个无线标签的至少一个方向。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述至少一个询问信号包括辐射零。
32.根据权利要求30或31所述的方法，还包括只检测在所述至少一个询问信号的发射之后的时间窗中到达的所述无线响应信号。
33.根据权利要求30或31所述的方法，其中所述至少一个询问信号包括具有强度最大值的第一辐射图样。
34.根据权利要求30或31所述的方法，其中所述至少一个询问信号还包括包含辐射零的第二辐射图样。
35.根据权利要求30或31所述的方法，还包括通过使用包括辐射零的辐射图样扫描成像设备的视场中的角度范围。
36.根据权利要求30或31所述的方法，还包括通过处理由所述至少两个传感器检测的所述无线响应信号来扫描角度范围。
37.根据权利要求30或31所述的方法，还包括对所述无线标签的位置确定。
38.根据权利要求30或31所述的方法，其中所述至少一个询问信号和所述无线响应信号是电磁信号或声信号。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述电磁信号是无线电波、红外光或可见光。
40.根据权利要求30、31或39所述的方法，还包括使用图像记录设备来记录所述图像。
41.根据权利要求40所述的方法，还包括处理所记录的来自所述无线标签的识别信息和所估计的所述无线标签的方向连同来自所述图像记录设备的图像数据，以及在显示设备上显示所述图像连同被分配到所述至少一个物体中的每个物体的信息。
42.根据权利要求41所述的方法，其中实时地执行记录、处理和显示中的至少一个。
43.根据权利要求30-31和41-42中的一项所述的方法，还包括在存储设备上存储所述图像连同被分配到所述至少一个物体中的每个物体的信息。
44.一种用于识别图像中的至少一个物体的系统，所述系统包括：
-至少一个无线应答器设备，其适合于被分配到所述至少一个物体，并且其中所述至少一个物体的识别和所述无线应答器设备的至少一个方向的估计由来自所述无线应答器设备的至少一个无线信号的记录实现，其中所述至少一个无线信号包括用于识别所述至少一个物体的信息，且其中使用如权利要求30-43中的任一项所述的方法来执行所述至少一个无线信号的记录和所述无线应答器设备的至少一个方向的估计，所述无线应答器设备包括：
-存储设备，其用于存储用于识别所述物体的信息，以及
-发射机，其用于发射作为对询问信号的响应的无线信号，其中所述无线信号包括用于识别所述物体的所存储的信息；以及
-根据权利要求1-28中的一项所述的用于识别在使用图像记录设备记录的图像中的至少一个物体的设备。
45.根据权利要求44所述的系统，还包括处理设备，其适合于处理所记录的来自设置在所述至少一个物体中的每个物体上的无线标签的识别信息和所记录的所述无线标签的方向连同使用所述图像记录设备记录的所述图像的图像数据。
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