CN107871145B - 一种基于包装盒图像识别的信息传送系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于包装盒图像识别的信息传送系统，包括：包装盒本体，包装盒本体的表面设有展示图层，展示图层与其相邻区域的像素密度不同且展示图层由多个像素颗粒规则排布而成；手持移动终端，扫描展示图层获取图像信息，经解码后上传至云端服务器获取推送信息，并将信息通过展示模块展示给到消费者；云端服务器，接收图像信息解码后的解码信息并输出推送信息至手持移动终端，通过调整包装盒上的展示图层与周围面板的像素差异，使得手持移动终端的扫码模块更容易自动聚焦于扫码图层上抓取图像信息；通过利用呈特定规则排布的像素颗粒对展示图层的图像进行编码，在不影响包装盒美观度的同时实现商品信息的推送。

Description

一种基于包装盒图像识别的信息传送系统
技术领域
本发明涉及信息通信技术领域，更具体地说，它涉及一种基于包装盒图像识别的信息传送系统。
背景技术
包装盒是用于包装商品的盒体，不仅能够起到保护商品不被损坏的作用，还能够通过包装盒的造型及图案充分展现商品的价值，使得商品交易利益最大化。传统的包装盒表面往往只标注有商品的商标、生产地址、商家名称等基本信息，随着信息化技术的不断发展，为了能够让消费者进一步了解商品的性能或商品的生产厂家详细情况，在包装盒的表面常印制有诸如二维码之类的识别码，消费者通过扫描识别码便可获取后台服务器所推动的商品信息，如专利公告号为CN204507532U的中国专利提出的一种包装盒。这类包装盒有一个比较明显的缺陷便是二维码或者条形码所占包装盒展示面的面积过小，通常这些二维码均设置于包装盒的角落，并不能引起消费者的注意与扫码冲动，因此起到的信息传达作用有限。若将上述二维码等标志标注到包装盒展示面的显著位置，又会影响到包装盒的美观，降低消费者的购买欲望，反而不利于商家信息的传达。
发明内容
针对实际运用中包装盒上二维码等标志码不能很好的传送商品推送信息这一问题，本发明在于提出一种基于包装盒图像识别的信息传送系统，具体方案如下：
一种基于包装盒图像识别的信息传送系统，包括：
包装盒本体，所述包装盒本体的表面印制有用于展示商品标志的展示图层，所述展示图层与其相邻区域的像素密度存在差异，且所述展示图层由多个供扫描的像素颗粒规则排布而成；
手持移动终端，包括一扫码模块、解码模块以及信息收发与展示模块，所述手持移动终端扫描所述展示图层获取图像信息，经解码模块解码后上传至云端服务器获取图像信息所链接的后台推送信息，或由解码模块直接获取展示图层自身所包含携带的推送信息，并将所述信息通过展示模块展示给到消费者；
云端服务器，与手持移动终端通信连接，接收所述图像信息解码后的解码信息并输出与所述解码信息相对应的推送信息至手持移动终端。
通过上述技术方案，将传统意义上的标志码改为具有特定规则的展示图层，通过在展示图层的周围设置不同的像素密度，在利用手机等手持移动终端进行拍照时很容易实现自动对焦并抓拍上述展示图层，由于展示图层由多个具有特定规则排布的颗粒组成，手持移动终端的解码模块对图像信息进行解码生成一解码信息，云端服务器接收所述解码信息并向手持移动终端发送该解码信息对应的推送信息给到消费者。整个方案充分利用了包装盒大面积的展示面，在不影响包装盒上图案宣传美观的同时又能引起消费者的注意，简单的操作步骤也能激发消费者的扫码热情，有利于商品信息的推送。
进一步的，所述扫码模块包括一摄像机及一图像识别抓取模块，所述摄像机拍摄图像信息，所述图像识别抓取模块自动依据展示图层像素密度差异与像素颗粒规则差异对焦并拍摄抓取图像。
通过上述技术方案，能够方便手机等手持移动终端拍摄抓取包装盒上的图像信息。
进一步的，所述解码模块包括一内置于手持移动终端内的解码算法模块，解码算法模块依据既定规则对所述图像信息进行解码并生成一解码信息。
通过上述技术方案，手持移动终端根据内置的解码算法将图像信息解码成对应的解码信息，如编码矩阵数列等。
进一步的，所述云端服务器包括：
数据库，包括数据访问总线与接口、图像信息存储区以及与图像信息相对应的推送信息存储区；
译码模块，接收所述解码信息，按照预定规则译码生成一指令信息；
信息推送模块，包括一查询模块及一发送模块，所述查询模块接收所述指令信息并根据所述指令信息所指路径调取所述推送信息存储区中对应的推送信息，所述发送模块接收所述推送信息发送至手持移动终端。
通过上述技术方案，当云端服务器接收到用户发送的请求时便能够快速地响应，将推送信息发送至消费者的手持移动终端。
进一步的，所述推送信息包括商品展示视频、商品说明书，商品详细信息。
通过上述技术方案，能够更为细致精准的展示商家的服务特点与产品特点，起到一个十分良好的宣传作用。
进一步的，所述发送模块(35)包括GPRS通信模块、4G通信模块或WIFI无线通信模块。
进一步的，所述译码模块的预定规则步骤包括：对解码信息进行中值滤波、边缘检测、不变矩计算、目标匹配，若匹配成功，则输出所述解码信息对应的指令信息。
通过上述技术方案，能够使得译码模块准确快速地识别出解码信息中包含的信息。
进一步的，所述展示图层中预定位置设置有供扫码模块扫描的定位像素块及防伪像素块，所述防伪像素块由多个光线反射率不同的印刷材料层组成。
通过上述技术方案，首先可以缩短扫码模块扫描并定位图像的时间，其次，通过在预定的地方设置具有防伪功能的像素块，可以识别商品是否为正品。
进一步的，所述手持移动终端包括智能手机或平板电脑。
由于智能手机与平板电脑已经十分普及，通过上述技术方案，能够方便消费者扫描展示图层并获取相应的推送信息。
进一步的，所述像素颗粒的排布规则如下：
多个所述定位像素快设置于展示图层上，所述图像信息位于多个所述定位像素块所围成的区域中；
多个所述展示内容像素块以多个所述定位像素块所围成的区域边缘为基准，将上述围成的区域由外至内划分成n级识别区域，由外至内依次标记成第n级，第n-1级，第n-2级，、、、，第n-n+1级识别区域；
若展示图层上图像信息的轮廓边缘转角角度小于预设值，则在该转角处设置第一识别像素块；
若展示图层上图像信息的轮廓边缘呈连续曲线，则在该连续曲线的中部设置第二识别像素块。
进一步的，所述图像信息解码算法模块的算法步骤如下：
S1，接收摄像机拍摄到的图形信息，以相邻两个定位像素块直线连接所围成的识别区域为基准，将上述识别区域划分为形状大小相等的若干像素格，位于上述识别区域边缘的像素格，若其面积的1/2位于识别区域内，则将上述像素格作为待识别区域；
S2，检测手持移动终端的上网模式或网速快慢，
若上网模式为WIFI模式，则将第n级至第n-m-t级识别区域的数据打包发送至解码模块；
若上网模式为4G模式，则将第n级至第n-j-t级识别区域的数据打包发送至解码模块;
若上网模式为GPRS模式，则将第n级至第n-k-t级识别区域的数据打包发送至解码模块;
其中，m<j<k，且m，j，k，t均为正整数；m，j，k为系统初设时针对不同上网模式设置的识别级数值，t为该解码算法循环运行的次数；
S3，接收步骤S2中的打包数据，并将打包数据发送至解码模块，检测各级识别区域中第一识别像素块与第二识别像素块的数量及形状，并将其与数据库中的数据进行匹配，若匹配成功，则输出对应的推送信息；若匹配失败，则跳转至步骤S2继续执行。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）通过调整包装盒上的展示图层与周围面板的像素差异，使得手持移动终端的扫码模块更容易自动聚焦于扫码图层上抓取图像信息。
（2）通过利用呈特定规则排布的像素颗粒对展示图层的图像进行编码，在不影响包装盒美观度的同时实现商品信息的推送。
（3）通过设定特定的像素颗粒排布规则及算法，可以有效地提高图形信息的识别效率。
附图说明
图1为本发明的系统结构框架示意图；
图2为包装盒及手持移动终端的配合示意图；
图3为图形像素颗粒编码示意图；
图4为解码模块的解码流程示意图。
附图标志：1、包装盒本体；2、手持移动终端；3、云端服务器；11、展示图层；12、像素颗粒；121、定位像素块；122、防伪像素块；123、第一识别像素块；124、第二识别像素块；21、扫码模块；22、解码模块；23、信息收发模块；24、展示模块；211、摄像机；212、图像识别抓取模块；31、数据库；311、图像信息存储区；312、推送信息存储区；32、译码模块；33、信息推送模块；34、查询模块；35、发送模块。
具体实施方式
现有技术中商品包装盒上供扫描的标志码一般都设置于包装盒的角落，并不能引起消费者的注意与扫码冲动，也就不能很好的起到推送信息的作用。鉴于上述问题，本发明提出了一种基于包装盒图像识别的信息传送系统。
下面结合实施例及图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
如图1和图2所示，一种基于包装盒图像识别的信息传送系统，主要包括包装盒本体1、手持移动终端2以及云端服务器3三大部分。
其中，包装盒本体1的表面印制有用于展示商品标志的展示图层11，展示图层11与其相邻区域的像素密度存在差异，且展示图层11由多个供扫描的像素颗粒12规则排布而成。由于现有的手机聚焦一般采用机械与算法处理软件相结合的办法实现自动聚焦，机械的办法是利用相机镜头的自动前后伸缩运动实现焦点的改变，第二种算法上的聚焦则更多的偏向于寻找物体毗邻区域的像素差异进行聚焦。机械聚焦以及算法处理软件聚焦的技术现以广泛应用于各个带有拍照功能的手持移动终端2中。为了能够便于手持移动终端2相机的捕捉，被拍摄的物体最好的方案便是提高目标图像与周围图像的像素差异，使得手持移动终端2能够更加容易的将焦点聚集在目标图像上。在本发明中，当自动聚焦完成后则自动摄取图像信息至手持移动终端2中，该技术在目前常用的在线扫码支付中应用得已经十分广泛。通过将特定规则的编码一体设置到图像信息中，使得整个方案充分利用了包装盒大面积的展示面，在不影响包装盒上图案宣传美观的同时又能引起消费者的注意，简单的操作步骤也能激发消费者的扫码热情，有利于商品信息的推送。
优化的，为了增强商品包装盒的防伪性，并且提高扫码模块21的扫码效率，在上述展示图层11中预定位置设置有供扫码模块21扫描的定位像素块121及防伪像素块122，所述防伪像素块由多个光线反射率不同的印刷材料层组成。上述定位像素块设置在特定的位置，通过锁定上述定位像素块，以缩短扫码模块21的定位时间。上述防伪像素块由多个光线反射率不同的印刷材料层组成，例如由塑料薄膜制成的反光鳞片等，通过在塑料薄膜中添加不同剂量的添加剂，可以使得塑料薄膜的反光率不同，反射出的色泽也不相同，扫描时得到的图像信息也不相同，由此，可以提升整个展示图层11的仿制难度，起到防伪的作用。
对于移动终端，主要一扫码模块21、解码模块22以及信息收发与展示模块24，手持移动终端2扫描展示图层11获取图像信息，经解码模块22解码后上传至云端服务器3获取图像信息所链接的后台推送信息，并将信息通过展示模块24展示给到消费者。详述的，述扫码模块21包括一摄像机211及一图像识别抓取模块212，摄像机211拍摄图像信息，图像识别抓取模块212自动依据展示图层11像素密度差异与像素颗粒12规则差异对焦并拍摄抓取图像。上述技术方案，能够方便手机等手持移动终端2拍摄抓取包装盒上的图像信息。
进一步详述的，解码模块22包括一内置于手持移动终端2内的解码算法模块，解码算法模块依据既定规则对图像信息进行解码并生成一解码信息。上述技术方案，手持移动终端2根据内置的解码算法将图像信息解码成对应的解码信息，如编码矩阵数列等。
由于智能手机与平板电脑已经十分普及，在本发明中，手持移动终端2包括智能手机或平板电脑，上述方案，能够方便消费者扫描展示图层11并获取相应的推送信息。
在进行图像信息解码时，通常会有许多需要比对的原始图像，上述原始图像只能存放在云端的数据库31中，此时先将展示图层11上的图像信息上传至云端服务器3，在云端服务器3中进行比对解码。对于一些简单的图像信息或者说需要比对的原始图像不多时，则将上述原始图像内置于手持移动终端2中，由手持移动终端2自身进行比对解码。在本发明中，对于图像信息解码的方式有两种，第一种是通过内置于手持移动终端2中的解码模块22进行解码，得到图像信息本身包含的推送信息，如网址链接、图片信息等，即直接获取展示图层(11)自身所包含携带的推送信息，第二种是将图像信息上传，而后通过设置在云端服务器3中的解码模块22来识别解码，根据图像信息的大小及数量决定采用那种方式，以达到最快的解码速度。
对于第二种解码方式，本发明在此提供像素颗粒的排布规则以及后期解码的步骤方法，如下：
像素颗粒的排布规则如下：
多个定位像素快设置于展示图层上，图像信息位于多个定位像素块所围成的区域中；多个展示内容像素块以多个定位像素块所围成的区域边缘为基准，将上述围成的区域由外至内划分成n级识别区域，由外至内依次标记成第n级，第n-1级，第n-2级，、、、，第n-n+1级识别区域；若展示图层上图像信息的轮廓边缘转角角度小于预设值，则在该转角处设置第一识别像素块123；若展示图层上图像信息的轮廓边缘呈连续曲线，则在该连续曲线的中部设置第二识别像素块。
进一步的，如图4所示，图像信息解码算法模块的算法步骤如下：
S1，接收摄像机拍摄到的图形信息，以相邻两个定位像素块直线连接所围成的识别区域为基准，将上述识别区域划分为形状大小相等的若干像素格，位于上述识别区域边缘的像素格，若其面积的1/2位于识别区域内，则将上述像素格作为待识别区域；
S2，检测手持移动终端的上网模式，
若上网模式为WIFI模式，则将第n级至第n-m-t级识别区域的数据打包发送至解码模块；
若上网模式为4G模式，则将第n级至第n-j-t级识别区域的数据打包发送至解码模块;
若上网模式为GPRS模式，则将第n级至第n-k-t级识别区域的数据打包发送至解码模块;
其中，m<j<k，且m，j，k，t均为正整数；m，j，k为系统初设时针对不同上网模式设置的识别级数值，t为该解码算法循环运行的次数；
S3，接收步骤S2中的打包数据，并将打包数据发送至解码模块，检测各级识别区域中第一识别像素块与第二识别像素块的数量及形状，并将其与数据库中的数据进行匹配，若匹配成功，则输出对应的推送信息；若匹配失败，则跳转至步骤S2继续执行。
如图3所示，在展示图层上设置4个图形形状不同的定位像素块，相邻两个定位像素块之间通过直线连接便可围成一封闭的区域，该区域即为识别区域，在识别区域内部，分成了多个像素格（这些像素格为解码模块自动生成而非印制在展示图层上），识别区域自识别区域边缘由外至内依次分为多个识别区域，对应的，在各级识别区域中可能含有多个第一识别像素块123或第二识别像素块124，也可能因为用于识别的图形面积过小而使得靠近识别区域边缘的若干级识别区域内没有可供识别的第一识别像素块123或第二识别像素块。由于第一识别像素块与第二识别像素块的图形不同，所代表的意义也不相同，对于不同的图形具有较高的识别度。在图像信息解码过程中，首先将靠近识别区域边缘的一至多级识别区域的数据发送至解码模块，如图3所示的第n级识别区域中，便存在2个第一识别像素块，在第n-2级识别区域中存在6个第二识别像素块，上述数据与数据库中的数据进行比对，若比对成功，即该级识别区域内地识别像素块具有唯一性，则输出与识别结果相对应的推送信息，整个识别过程结束，当第n-1级识别区域中所包含的数据不具有唯一性，则将识别的范围扩大至n-1-1级识别区域，如此循环直到识别完成为止。上述方案可以有效地提高识别的效率，并且依照手机等移动通信终端的网络状态，决定初始数据包的大小，若为WIFI状态，则选择同时上传多个识别区域的数据，相反，则上传数据的识别区域更少一些。在实际运用中，本发明还包括一用于检测移动通信终端数据流量的检测模块，根据检测模块的检测值决定一次上传数据量的多少。
对于云端服务器3，与手持移动终端2通信连接，接收图像信息解码后的解码信息并输出与解码信息相对应的推送信息至手持移动终端2。云端服务器3包括：数据库31，包括数据访问总线与接口、图像信息存储区311以及与图像信息相对应的推送信息存储区312；译码模块32，接收解码信息，按照预定规则译码生成一指令信息；信息推送模块33，包括一查询模块34及一发送模块35，查询模块34接收指令信息并根据指令信息所指路径调取推送信息存储区312中对应的推送信息，发送模块35接收推送信息发送至手持移动终端2。当云端服务器3接收到用户发送的请求时便能够快速地响应，将推送信息发送至消费者的手持移动终端2。
为了能够使得译码模块32准确快速地识别出解码信息中包含的信息，译码模块32的预定规则步骤包括：对解码信息进行中值滤波、边缘检测、不变矩计算、目标匹配，若匹配成功，且输出解码信息对应的指令信息。
为了能够更为细致精准的展示商家的服务特点与产品特点，起到良好的宣传作用，推送信息包括商品展示视频、商品说明书，商品详细信息。
发送模块35包括GPRS通信模块或4G通信模块或WIFI无线通信模块。当商家只在局部范围内做宣传时，例如仅在在商场中做活动，则利用WIFI无线通信模块即可推送信息，若商家的活动范围较大，则采用GPRS通信模块或4G通信模块进行信息推送，在可预见的时间内，上述发送模块也可以采用5G通信模块。
本发明将传统意义上的标志码改为具有特定规则的展示图层11，通过在展示图层11的周围设置不同的像素密度，在利用手机等手持移动终端2进行拍照时很容易实现自动对焦并抓拍上述展示图层11，由于展示图层11由多个具有特定规则排布的颗粒组成，手持移动终端2的解码模块22对图像信息进行解码生成一解码信息，云端服务器3接收解码信息并向手持移动终端2发送该解码信息对应的推送信息给到消费者，起到良好的商品信息推送作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于包装盒图像识别的信息传送系统，其特征在于，包括：
包装盒本体(1)，所述包装盒本体(1)的表面印制有用于展示商品标志的展示图层(11)，所述展示图层(11)与其相邻区域的像素密度存在差异，且所述展示图层(11)由多个供扫描的像素颗粒(12)规则排布而成；
手持移动终端(2)，包括一扫码模块(21)、解码模块(22)以及信息收发与展示模块(24)，所述手持移动终端(2)扫描所述展示图层(11)获取图像信息，经解码模块(22)解码后上传至云端服务器(3)获取图像信息所链接的后台推送信息，或由解码模块(22)直接获取展示图层(11)自身所包含的推送信息，并将所述信息通过展示模块(24)展示给到消费者；
云端服务器(3)，与手持移动终端(2)通信连接，接收所述图像信息解码后的解码信息并输出与所述解码信息相对应的推送信息至手持移动终端(2)；
所述扫码模块(21)包括一摄像机(211)及一图像识别抓取模块(212)，所述摄像机(211)拍摄图像信息，所述图像识别抓取模块(212)与所述摄像机(211)连接，自动依据展示图层(11)像素密度差异与像素颗粒(12)规则差异对焦并拍摄抓取图像；
在展示图层上设置4个图形形状不同的定位像素块，相邻两个定位像素块之间通过直线连接围成一封闭的区域，该区域即为识别区域，在识别区域内部，分成了多个像素格，所述像素格为解码模块自动生成，识别区域自识别区域边缘由外至内依次分为多个识别区域，对应的，在各级识别区域中含有多个第一识别像素块（123）或第二识别像素块（124），用于识别的图形面积过小而使得靠近识别区域边缘的若干级识别区域内没有可供识别的第一识别像素块（123）或第二识别像素块（124）。
2.根据权利要求1所述的基于包装盒图像识别的信息传送系统，其特征在于，所述解码模块(22)包括一内置于手持移动终端(2)内的解码算法模块，解码算法模块依据既定规则对所述图像信息进行解码并生成一解码信息。
3.根据权利要求1所述的基于包装盒图像识别的信息传送系统，其特征在于，所述云端服务器(3)包括：
数据库(31)，包括数据访问总线与接口、图像信息存储区(311)以及与图像信息相对应的推送信息存储区(312)；
译码模块(32)，接收所述解码信息，按照预定规则译码生成一指令信息；
信息推送模块(33)，包括一查询模块(34)及一发送模块(35)，所述查询模块(34)接收所述指令信息并根据所述指令信息所指路径调取所述推送信息存储区(312)中对应的推送信息，所述发送模块(35)接收所述推送信息发送至手持移动终端(2)。
4.根据权利要求3所述的基于包装盒图像识别的信息传送系统，其特征在于，所述发送模块(35)包括GPRS通信模块、4G通信模块或WIFI无线通信模块。
5.根据权利要求2所述的基于包装盒图像识别的信息传送系统，其特征在于，所述展示图层中预定位置设置有多个供扫码模块扫描的定位像素块(121)、防伪像素块以及识别像素块，所述防伪像素块(122)由多个光线反射率不同的印刷材料层组成，多个所述定位像素块及识别像素块呈不同的形状设置。
6.根据权利要求5所述的基于包装盒图像识别的信息传送系统，所述像素颗粒的排布规则如下：
多个所述定位像素块设置于展示图层上，所述图像信息位于多个所述定位像素块所围成的区域中；
多个所述展示图层以多个所述定位像素块所围成的区域边缘为基准，将上述围成的区域由外至内划分成n级识别区域，由外至内依次标记成第n级，第n-1级，第n-2级，、、、，第n-n+1级识别区域；
若展示图层上图像信息的轮廓边缘转角角度小于预设值，则在该转角处设置第一识别像素块；
若展示图层上图像信息的轮廓边缘呈连续曲线，则在该连续曲线的中部设置第二识别像素块。
7.根据权利要求6所述的基于包装盒图像识别的信息传送系统，所述图像信息解码算法模块的算法步骤如下：
S1，接收摄像机拍摄到的图形信息，以相邻两个定位像素块直线连接所围成的识别区域为基准，将上述识别区域划分为形状大小相等的若干像素格，位于上述识别区域边缘的像素格，若其面积的1/2位于识别区域内，则将上述像素格作为待识别区域；
S2，检测手持移动终端的上网模式或网速快慢，
若上网模式为WIFI模式，则将第n级至第n-m-t级识别区域的数据打包发送至解码模块；
若上网模式为4G模式，则将第n级至第n-j-t级识别区域的数据打包发送至解码模块;
若上网模式为GPRS模式，则将第n级至第n-k-t级识别区域的数据打包发送至解码模块;
其中，m<j<k，且m，j，k，t均为正整数；m，j，k为系统初设时针对不同上网模式设置的识别级数值，t为该解码算法循环运行的次数；
S3，接收步骤S2中的打包数据，并将打包数据发送至解码模块，检测各级识别区域中第一识别像素块(123)与第二识别像素块(124)的数量及形状，并将其与数据库中的数据进行匹配，若匹配成功，则输出对应的推送信息；若匹配失败，则跳转至步骤S2继续执行。
8.根据权利要求3所述的基于包装盒图像识别的信息传送系统，其特征在于，所述手持移动终端(2)包括智能手机或平板电脑。
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