CN108351979B - 电子设备及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于使用二维(2D)颜色代码进行通信的电子设备和操作方法。电子设备包括存储指令的存储器以及耦接到存储器的至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为执行指令以：获得包括多个单元格位于中的2D颜色代码的图像，该多个单元格包括基础单元格和数据单元格；检测包括2D颜色代码的图像中的轮廓；基于基础单元格的第一图形、基础单元格的颜色和其顶点由基础单元格定义的第二图形，检测基于检测到的轮廓识别的对象当中的基础单元格；基于2D颜色代码中检测到的基础单元格检测图像中的2D颜色代码；以及解码包括在2D颜色代码中的数据单元格的颜色，以获得数据。

Description

电子设备及其操作方法
技术领域
与示例性实施例一致的装置和方法涉及使用二维(2D)颜色代码的通信。
背景技术
使用可见光作为载波的可见光通信系统可以使用诸如白色发光二极管(LED)的光源发出单种颜色，或者使用诸如红-绿-蓝(RGB)LED的多个光源发出多种颜色。
与使用白色LED的系统相比，使用RGB LED的系统在高速传输方面具有更高的能力。RGB LED通常具有比白色LED更快的响应速度，并且RGB LED比白色LED具有更多的编码位。根据不同颜色传输信息的方式被称为颜色多路复用或波长多路复用。
发明内容
一个或多个示例性实施例提供了用于使用二维(2D)颜色代码进行通信的电子设备及其操作方法。
根据示例性实施例，提供了一种电子设备，包括：存储器，被配置为存储指令；以及至少一个处理器，耦接到所述存储器，被配置为执行所述指令，以：获得包括多个单元格位于其中的二维(2D)颜色代码的图像，所述多个单元格包括基础单元格和数据单元格；检测包括2D颜色代码的图像中的轮廓；基于基础单元格的第一图形、基础单元格的颜色和其顶点由基础单元格定义的第二图形，检测基于检测到的轮廓识别的对象当中的基础单元格；基于2D颜色代码中检测到的基础单元格检测图像中的2D颜色代码；以及解码包括在2D颜色代码中的数据单元格的颜色，以获得数据。
附图说明
图1图示了根据示例性实施例的包括显示设备和电子设备的可见光通信系统。
图2图示了根据示例性实施例的二维(2D)颜色代码。
图3图示了根据示例性实施例的包括参考单元格的2D颜色代码。
图4图示了根据示例性实施例的显示设备。
图5图示了色度坐标上的色移键控(CSK)的示例。
图6图示了根据示例性实施例的电子设备。
图7图示了根据示例性实施例的2D颜色代码。
图8图示了示例分量图像。
图9图示了示例二值图像。
图10图示了在包括2D颜色代码的图像中检测到的示例轮廓。
图11图示了具有与基础单元格相同图形的示例对象。
图12图示了当使用图7中的2D颜色代码时提取具有第二图形的对象的组合的示例方法。
图13图示了根据示例性实施例的显示设备的操作的流程图。
图14图示了根据示例性实施例的电子设备的操作的流程图。
图15图示了根据示例性实施例的电子设备的操作的流程图。
图16图示了根据示例性实施例的提取具有基础单元格的第一图形的对象的方法的流程图。
图17图示了根据示例性实施例的提取对象的组合的方法的流程图。
图18图示了根据示例性实施例的用于分析所提取的对象的组合的有效性的方法的流程图。
图19图示了根据另一个示例性实施例的示例2D颜色代码。
图20图示了示例分量图像。
图21图示了示例二值图像。
图22图示了在包括2D颜色代码的图像中检测到的示例轮廓。
图23图示了具有与基础单元格相同图形的示例对象。
图24、25、26和27图示了根据示例性实施例的各种示例2D颜色代码的。
图28图示了各种示例CSK编码方法。
图29图示了用于2D颜色代码的示例空分多路复用CSK(SDM-CSK)代码。
图30图示了示例2D颜色代码。
图31图示了根据示例性实施例的示例电子设备。
具体实施方式
【最佳模式】
根据示例性实施例，提供了一种电子设备，包括：存储器，被配置为存储指令；以及至少一个处理器，耦接到存储器，被配置为执行所述指令，以：获得包括多个单元格位于其中的二维(2D)颜色代码的图像，所述多个单元格包括基础单元格和数据单元格；检测包括2D颜色代码的图像中的轮廓；基于基础单元格的第一图形、基础单元格的颜色和其顶点由基础单元格定义的第二图形，检测基于检测到的轮廓识别的对象当中的基础单元格；基于2D颜色代码中检测到的基础单元格检测图像中的2D颜色代码；以及解码包括在2D颜色代码中的数据单元格的颜色，以获得数据。
包括在2D颜色代码中的基础单元格可以具有与基础单元格的颜色不同颜色的轮廓。
基础单元格的第一图形可以是圆形的。
多个单元格的图形可以是圆形的。
存储器还可以被配置为存储关于第一图形、第二图形、基础单元格的颜色以及基础单元格在2D颜色代码中的位置的信息。
包括在2D颜色代码中的多个单元格还可以包括参考单元格；处理器还可以被配置为执行指令，以：基于基础单元格的第一图形、基础单元格的颜色和其顶点可以由基础单元格定义的第二图形，检测可以基于检测到的轮廓识别的对象当中的基础单元格的候选；基于基础单元格的候选的位置检测参考单元格的候选；以及基于参考单元格的候选的颜色和参考单元格的颜色确定基础单元格的候选的有效性。
存储器还可以被配置为存储关于第一图形、第二图形、基础单元格的颜色、基础单元格在2D颜色代码中的位置以及参考单元格在2D颜色代码中的颜色和位置的信息。
图像可以包括多个帧图像；并且处理器还可以被配置为执行指令，以：基于在前一个帧图像中检测到的基础单元格检测多个帧图像当中的一个帧图像中的基础单元格。
处理器还可以被配置为执行指令，以：基于在前一个帧图像中检测到的基础单元格限制区域以检测多个帧图像当中的一个帧图像中的基础单元格。
处理器还可以被配置为执行指令，以：通过基于预定分量转换图像来生成分量图像；通过基于预定阈值转换分量图像来生成二值图像；以及基于二值图像检测轮廓。
根据另一个示例性实施例的一方面，提供了电子设备的操作方法，该操作方法包括：获得包括多个单元格位于其中的二维(2D)颜色代码的图像，所述多个单元格包括基础单元格和数据单元格；检测包括2D颜色代码的图像中的轮廓；基于基础单元格的第一图形、基础单元格的颜色和其顶点由基础单元格定义的第二图形，检测基于检测到的轮廓识别的对象当中的基础单元格；基于2D颜色代码中检测到的基础单元格检测图像中的2D颜色代码；以及解码包括在2D颜色代码中的数据单元格的颜色，以获得数据。
包括在2D颜色代码中的基础单元格可以具有与基础单元格的颜色不同颜色的轮廓。
基础单元格的第一图形可以是圆形的。
多个单元格的图形可以是圆形的。
该方法可以包括存储关于第一图形、第二图形、基础单元格的颜色以及基础单元格在2D颜色代码中的位置的信息。
包括在2D颜色代码中的多个单元还可以包括参考单元格，其中基础单元格的检测可以包括：基于基础单元格的第一图形、基础单元格的颜色和其顶点由基础单元格定义的第二图形，检测可以基于检测到的轮廓识别的对象当中的基础单元格的候选；基于基础单元格的候选的位置检测参考单元格的候选；以及基于参考单元格的候选的颜色和参考单元格的颜色确定基础单元格的候选的有效性。
该方法可以包括存储关于第一图形、第二图形、基础单元格的颜色、2D颜色代码中的基础单元格的位置以及参考单元格在2D颜色代码中的颜色和位置的信息。
图像可以包括多个帧图像；并且基础单元格的检测可以包括：基于在前一个帧图像中检测到的基础单元格检测多个帧图像当中的一个帧图像中的基础单元格。
基础单元格的检测可以包括：基于在前一个帧图像中检测到的基础单元格限制区域以检测多个帧图像当中的一个帧图像中的基础单元格。
根据另一个示例性实施例的一方面，提供了一种电子设备，包括：存储器，被配置为存储指令；以及至少一个处理器，耦接到存储器，被配置为执行指令，以：生成多个单元格位于其中的二维(2D)颜色代码，所述多个单元格包括基础单元格和数据单元格；以及显示包括所生成的2D颜色代码的图像，其中，基于基础单元格的第一图形、基础单元格的颜色和其顶点由基础单元格定义的第二图形来生成2D颜色代码，使得由另一个设备检测基于轮廓识别的对象当中的基础单元格，所述轮廓在包括所生成的2D颜色代码的图像中被检测。
【发明的模式】
应当理解的是，术语“包括”、“包含”和“具有”是包括性的，因此指定所述特征或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征或部件的存在或添加。诸如“...单元”和“...模块”的术语应当被理解为其中处理至少一个功能或操作并且可以被体现为硬件、软件或硬件和软件的组合的单元或模块。
现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中图示。
图1图示了根据示例性实施例的包括显示设备和电子设备的可见光通信系统。
显示设备100可以显示基于要传输的数据生成的二维(2D)颜色代码20。要由显示设备100传输的数据可以被称为传输数据。
显示设备100可以将传输数据编码到分别具有颜色的多个数据单元格，诸如G、R、B和W。例如，可以将诸如“00”、“01”、“10”和“11”的2位数据分别编码到R数据单元格、G数据单元格、B数据单元格和W数据单元格。因此，“01001110”的位流可以被编码到G、R、W和B的数据单元格。上述方法仅仅是示例，并且编码方法不限于此。显示设备100可以生成其中布置有诸如G、R、W和B的多个数据单元格的2D颜色代码。其中布置有多个数据单元格的2D颜色代码可以被称为空分多路复用(SDM)代码。SDM代码的使用可以增加数据带宽。2D颜色代码20在图1中被图示为具有4×4矩阵形式的数据单元格，但是不限于此。
显示设备100可以在背景图像10上显示2D颜色代码20。显示设备100可以通过发出与多个数据单元格相对应的颜色来显示2D颜色代码20。
电子设备200可以通过捕获由显示设备100显示的2D颜色代码20来获得2D颜色代码20。电子设备200可以包括用于捕获2D颜色代码20的相机。电子设备200可以从捕获2D颜色代码20的另一个设备获得2D颜色代码20。电子设备200可以检测图像中的2D颜色代码20，并获得包括在检测到的2D颜色代码20中的诸如G、R、W和B的数据单元格。电子设备200可以解码诸如G、R、W和B的数据单元格的颜色，以获得诸如“01001110...”的位流的数据。因此，电子设备200可以基于2D颜色代码20获得由显示设备100传输的诸如“01001110...”的位流的传输数据。电子设备200可以输出获得的数据或者执行与获得的数据相对应的操作。因此，显示设备100和电子设备200可以通过可见光通信来传送数据。
显示设备100可以是能够显示2D颜色代码20的任何电子设备或任何计算设备。显示设备100可以是智能电话、平板终端、个人计算机(PC)、数字标牌设备或电视机顶盒，但不限于此。
电子设备200可以是能够获得包括2D颜色代码20的图像以获得数据的任何电子设备或任何计算设备。电子设备200可以是智能电话、平板终端、PC或数码相机，但不限于此。
电子设备200可以执行用于检测包括2D颜色代码20的图像中的2D颜色代码20的处理。2D颜色代码20可以包括基础单元格，使得电子设备200可以检测图像中的2D颜色代码20。下面描述根据示例性实施例的包括基础单元格的2D颜色代码20的解释。
图2图示了根据示例性实施例的2D颜色代码。
参考图2，2D颜色代码20可以被显示在背景图像10上。2D颜色代码20可以是包括多个单元格的一组单元格。2D颜色代码20在图2中被图示为具有8×8矩阵形式的多个单元格。但是，图2仅仅是示例，并且2D颜色代码20中的单元格的数量或布置不限于此。
包括在2D颜色代码20中的多个单元格可以包括多个基础单元格21、22、23和24以及数据单元格。不是基础单元格21、22、23和24的单元格可以是数据单元格。
基础单元格21、22、23和24可以是用于电子设备200检测包括2D颜色代码20的图像中的2D颜色代码20的基础。基础单元格21、22、23和24可以被用于当从包括2D颜色代码20的图像中提取2D颜色代码20时识别2D颜色代码20在图像中的位置。
基础单元格21、22、23和24中的每一个都具有图形，并且在显示设备100中以其图形出现。例如，在图2中，所有的基础单元格21、22、23和24都具有圆形的图形。
2D颜色代码20中的基础单元格21、22、23和24的图形、颜色和位置可以被预设。可以预设在基础单元格21、22、23和24处具有顶点的图形30。基础单元格21、22、23和24的图形被称为第一图形，并且在基础单元格21、22、23和24处具有顶点的图形30被称为第二图形。
在图2中，基础单元格21、22、23和24的第一图形是圆形的，并且在基础单元格21、22、23和24处具有顶点的第二图形是矩形的。基础单元格21和22可以具有第一颜色，诸如绿色，并且基础单元格22和24可以具有第二颜色，诸如红色。基础单元格21、22、23和24可以位于2D颜色代码20的每一个角上。图2仅仅图示了示例，并且关于2D颜色代码20中的基础单元格21、22、23和24的第一图形、第二图形、颜色、数量以及位置不做限制。在图2中，第一颜色和第二颜色被用作基础单元格21、22、23和24的颜色，但不限于此。例如，单种颜色可以被用作基础单元格21、22、23和24的颜色，或者三种或更多种颜色可以被用作基础单元格21、22、23和24的颜色。
基础单元格21、22、23和24中的每一个可以分别包括第一图形(例如，图2中的圆圈)和围绕第一图形的轮廓40。轮廓40可以由边缘、边界线或边界来表示。基础单元格21、22、23和24可以具有与背景图像10不同颜色的轮廓40。因此，叠加在任何背景图像10上的2D颜色代码20是可识别的。基础单元格21、22、23和24的轮廓40可以具有与基础单元格21、22、23和24的内部颜色不同的颜色。
在图2中，基础单元格21、22、23和24的轮廓40具有预定宽度的白色边界线。轮廓40的颜色不限于白色，并且可以是各种颜色。
除了基础单元格21、22、23和24之外，2D颜色代码20中的每一个单元格也可以具有圆形的图形，每一个单元格的轮廓40可以具有与内部部分不同的颜色。2D颜色代码20中的每一个单元格的轮廓40可以具有预设颜色的边界线。
图3图示了根据示例性实施例的包括参考单元格的2D颜色代码。
参考图3，2D颜色代码50可以是包括多个单元格的一组单元格。多个单元格可以包括多个基础单元格51、52、53和54以及数据单元格。在由轮廓70识别的对象当中，可以基于作为基础单元格51、52、53和54的图形的第一图形、基础单元格51、52、53和54的颜色以及在基础单元格51、52、53和54处具有顶点的第二图形70来检测基础单元格51、52、53和54。多个单元格还可以包括参考单元格。多个数据单元格可以被称为数据单元格组，多个参考单元格可以被称为参考单元格组。多个单元格还可以包括控制单元格。当2D颜色代码50由视频表示时，控制单元格可以包括帧信息和纠错码，但不限于此。帧信息可以表示帧的数量、剩余帧的数量等。
除了包括参考单元格组的2D颜色代码50之外，图2中的2D颜色代码20的描述也适用于2D颜色代码50。因此，省略冗余的解释。
参考单元格的颜色和位置包括在2D颜色代码50中。参考单元格组和基础单元格51、52、53和54可以具有预定的位置关系。2D颜色代码50可以包括根据与基础单元格51、52、53和54的位置关系被放置的多个参考单元格。参考单元格可以被用于在电子设备200解码数据单元格时调整数据单元格的颜色。通过这种颜色调整，由显示设备100显示的颜色和由电子设备200识别的颜色之间的差异可以减小。颜色之间的差异可能由显示设备100的显示器120或电子设备200的相机210的相干光或颜色特性引起。电子设备200可以使用参考单元格来执行颜色调整。
在图3中，沿着8×8矩阵的2D颜色代码50的第一和第八排(line)的单元格表示参考单元格，并且沿着第二和第七排的单元格表示数据单元格。也就是说，沿着由2D颜色代码50的数据单元格组表示的矩形的上侧和下侧放置参考单元格。图3仅仅图示了示例，并且2D颜色代码50中的参考单元格的数量和位置以及参考单元格组和基础单元格51、52、53和54之间的位置关系不限于此。图3图示出一些参考单元格是基础单元格51、52、53和54，但基础单元格51、52、53和54可以不是参考单元格。
多个参考单元格可以在2D颜色代码50中按次序布置。多个参考单元格可以被布置成具有预定颜色一排，并且在该排中可以重复某个布置次序。例如，参考图3，2D颜色代码50具有第一和第八排，在每一排中，四个参考单元格的布置被重复两次。也就是说，图3中图示出了用于参考单元格的四种参考颜色。参考图3，2D颜色代码50具有上参考单元格组和下参考单元格组，在每一个参考单元格组中，按相同的次序布置四个参考单元格，但不限于此，并且，在每个布置中，可以以不同的次序布置四个参考单元格。
参考单元格的颜色被称为参考颜色，并且数据单元格的颜色被称为数据颜色。参考颜色和数据颜色可以具有共同的颜色。例如，四种参考颜色可以具有与数据单元格的数据颜色相同的颜色。参考颜色与数据颜色之间的一致性可以限制在2D颜色代码50中使用的颜色。但是，可以不考虑数据颜色设置参考颜色。
图4图示了根据示例性实施例的显示设备。
参考图4，显示设备100可以包括控制器110和显示器120。显示设备100可以包括控制器110，但不包括显示器120，并且另一个设备可以显示2D颜色代码。也就是说，显示器120可以是不同于显示设备100的设备的部件。
控制器110控制显示设备100的整体操作。例如，控制器110可以包括至少一个处理器、中央处理单元(CPU)、微处理器或图形处理单元(GPU)，但不限于此。控制器110可以包括多个模块，并且每个模块可以执行至少一个功能或至少一个操作。
显示设备100还可以包括用于存储程序、一条或多条指令或者数据的存储器。控制器110可以根据程序、指令或数据来执行操作。包括在控制器110中的至少一个处理器可以耦接到存储器并且被配置为执行存储在存储器中的一条或多条指令。
控制器110可以执行操作以生成2D颜色代码。控制器110可以控制显示器120显示生成的2D颜色代码。显示器120可以被体现为显示器或投影仪。显示器120可以根据控制器110的控制来显示2D颜色代码。
控制器110可以以某个帧速率生成包括2D颜色代码的视频。显示器120可以以某个帧速率显示包括2D颜色代码的所生成的视频。因此，显示器120可以显示多个连续的帧图像。
控制器110可以将传输数据编码到分别具有颜色的多个数据单元格。编码可以被称为加密(ciphering)。控制器110可以通过布置2D颜色代码中的多个数据单元格和多个基础单元格来生成2D颜色代码。图1、2和3中描述了基础单元格和2D颜色代码的解释，因此，将省略冗余的解释。
控制器110可以基于关于基础单元格的信息使2D颜色代码包括基础单元格。关于基础单元格的信息可以表示以下当中的至少一个：第一图形、第二图形和基础单元格的颜色以及基础单元格在2D颜色代码中的位置。显示设备100的存储器可以存储关于基础单元格的信息。
控制器110可以通过根据某个次序将基础单元格和数据单元格放置在某些位置处来生成2D颜色代码。
控制器110可以使2D颜色代码还包括参考单元格。控制器110可以基于关于参考单元格的信息使2D颜色代码包括参考单元格。控制器110可以通过根据某些次序将基础单元格、数据单元格和参考单元格放置在某些位置处来生成2D颜色代码。
关于参考单元格的信息可以表示以下当中的至少一个：参考单元格在2D颜色代码中的位置和颜色以及参考单元格和基础单元格之间的位置关系。关于参考单元格的信息还可以包括关于参考单元格的布置的信息，诸如参考颜色以特定次序被重复多少次。显示设备100的存储器还可以存储关于参考单元格的信息。
由控制器110生成的多个数据单元格可以分别具有与在色度坐标上定义的数据码元中的一个相对应的颜色。色移键控(CSK)方法被用来在色度坐标上设置数据码元，并将位串分配给每个数据码元以显示数据码元的颜色。CSK方法对光通信信道中的衰减或干扰不太敏感，并且允许容易地改变颜色和传输速度。CSK保证色度坐标上的稳定通信访问和稳定的发光强度，从而减少由于亮度改变引起的闪烁。
图5图示了色度坐标上的CSK示例。图5的色度坐标表示CIE 1931xy色度坐标。
参考图5，在色度坐标上设置四个数据码元，将位串00、01、10和11分配给四个数据码元。在色度坐标上放置四个数据码元的方法被称为4CSK。数据码元的布置被称为数据码元映射。每一个数据码元表示色度坐标的颜色。
显示设备100的控制器110可以将传输数据转换成数据单元格，传输数据的每两位根据映射规则被转换成具有从四个数据码元当中选择的一个数据码元的颜色的数据单元格。上述方法可以被称为正交相移键控(QPSK)，每两位输入生成一个数据码元。每一个数据单元格具有一个数据码元的颜色，也就是说，两位信息(2位/码元)。
当2D颜色代码包括如图3中所图示的参考单元格时，可以在色度坐标上设置与参考单元格相对应的参考码元。每个参考码元可以对应于色度坐标上的颜色。参考码元可以与色度坐标上与数据单元格相对应的数据码元一致。根据示例性实施例，可以在色度坐标上设置参考码元，而不考虑与数据单元格相对应的数据码元。
控制器110可以将色度坐标上的点(x，y)转换为表示三色LED的发光强度的值(R，G，B)。例如，色度坐标上的点(xi，yi)和发光强度(R，G，B)之间的关系可以由等式1定义如下：
等式1
xi＝R·xR+G·xG+B·xB
yi＝R·yR+G·yG+B·yB
R+G+B＝1
色度坐标上的(xR，yR)、(xG，yG)和(xB，yB)三个点分别对应于三色LED的发光颜色R、G和B中的每一个。显示器120可以包括三色LED。
显示设备100可以根据由等式1导出的发光强度(R，G，B)来驱动三色LED，也就是说，显示设备100可以根据发光强度(R，G，B)来调整每个LED的光强度，以生成与点(xi，yi)相对应的颜色的信号光。
图6图示了根据示例性实施例的电子设备。
参考图6，电子设备200可以包括相机210和控制器220。电子设备200可以包括控制器220，但不包括相机210，并且电子设备200可以从捕获2D颜色代码的另一个设备获得包括2D颜色代码的图像。也就是说，相机210可以是不同于电子设备200的另一个设备的部件。
相机210可以执行操作以获得包括2D颜色代码的图像。相机210可以获得包括2D颜色代码的图像，图像由显示设备显示。相机210可以捕获包括2D颜色代码的图像，以获得2D颜色代码。控制器220可以从相机210获得包括2D颜色代码的图像。如上所述，电子设备200可以包括控制器220，但不包括相机210，并且控制器220可以从捕获2D颜色代码的另一个设备获得包括2D颜色代码的图像。包括2D颜色代码的图像可以包括多个像素，每个像素具有像素值。相机210可以捕获由显示设备显示的2D颜色代码。
相机210可以包括具有与RGB的三种颜色相对应的灵敏度的光电二极管，并且可以由光电二极管对由显示设备100生成的信号光执行光电转换，以获得接收到的光的强度(R，G，B)。
当显示设备将2D颜色代码显示为视频时，相机210可以以相当于至少所显示视频的帧速率的帧速率捕获在视频上显示的视频，并且获得所显示的视频的各个帧图像。因此，相机210可以获得多个连续的帧图像。
包括2D颜色代码的图像可以具有叠加在背景图像上的2D颜色代码。
控制器220控制电子设备200的整体操作。例如，控制器220可以包括至少一个处理器、CPU、微处理器或GPU，但不限于此。控制器220可以包括多个模块，并且每个模块可以执行至少一个功能或至少一个操作。
电子设备200还可以包括用于存储程序、一条或多条指令或者数据的存储器。控制器220可以根据程序、指令或数据来执行操作。包括在控制器220中的至少一个处理器可以耦接到存储器并且被配置为执行存储在存储器中的一条或多条指令。
控制器220可以检测包括2D颜色代码的图像中的基础单元格。控制器220可以基于检测到的基础单元格检测包括2D颜色代码的图像中的2D颜色代码。
控制器220可以基于关于基础单元格的信息检测包括2D颜色代码的图像中的基础单元格。关于基础单元格的信息可以表示以下当中的至少一个：第一图形、第二图形和基础单元格的颜色以及基础单元格在2D颜色代码中的位置。电子设备200的存储器可以存储关于基础单元格的信息。
控制器220可以基于检测到的基础单元格检测包括2D颜色代码的图像中的2D颜色代码。控制器220可以解码包括在2D颜色代码中的数据单元格的颜色，以获得数据。解码可以被称为解密(deciphering)。例如，控制器220可以识别每个数据单元格的色度并将其转换成色度坐标上的x坐标值和y坐标值。控制器220可以获得每个数据单元格的色度作为(R，G，B)的值，然后通过使用等式1将(R，G，B)的值转换成色度坐标上的(x，y)。(x，y)可以被称为接收码元。控制器220可以确定在色度坐标上指定的数据码元当中接近接收码元的数据码元。控制器220可以将被分配给所确定的数据码元的位串确定为解码数据。其它数据解码方法也可以被用来解码数据单元格的颜色。
下面参考图7、8、9和10给出检测包括2D颜色代码的图像中的基础单元格的解释。
图7图示了根据示例性实施例的2D颜色代码。在图1、2和3中描述了2D颜色代码的解释，因此将省略冗余的解释。
在图7中，沿着2D颜色代码80的第一和第八排的单元格表示参考单元格，以及沿着第二和第七排的单元格表示数据单元格。基础单元格81、82、83和84位于2D颜色代码的四个角上。也就是说，一些参考单元格表示基础单元格81、82、83和84。与图3不同，图7中的2D颜色代码80中使用八种类型的参考单元格。也就是说，使用八种类型的参考颜色。在图7中，用不同的阴影线示意性地图示单元格的每种颜色。参考颜色和数据颜色在图7中是相同的。色度坐标上的参考码元可以与对应于数据单元格的数据码元相同。
参考图6，电子设备200的相机210可以获得包括图7中的2D颜色代码80的图像。
控制器220可以检测包括2D颜色代码80的图像中的轮廓95。在由轮廓95识别的对象当中，可以基于作为基础单元格81、82、83和84的图形的第一图形、基础单元格81、82、83和84的颜色以及在基础单元格81、82、83和84处具有顶点的第二图形90来检测基础单元格81、82、83和84。
以下给出由控制器220执行的每个操作的解释。
轮廓的检测
控制器220可以通过对图像执行图像处理检测包括2D颜色代码80的图像中的轮廓95。控制器220可以基于某个分量将包括2D颜色代码80的图像转换成分量图像，基于阈值将分量图像转换成二值图像，然后检测二值图像中的轮廓95。但是，这种方法仅作为示例来描述，并且可以使用检测轮廓的其它方法。
以下给出由控制器220用来获得分量图像的方法的解释。通过基于某个分量(诸如亮度、明亮度、饱和度、红色分量、蓝色分量或绿色分量)来调整原始图像，生成分量图像。该某个分量可以是适于从背景图像的像素值中识别基础单元格81、82、83和84的轮廓95的像素值的分量，或者适于从基础单元格81、82、83和84的内部的像素值中识别基础单元格81、82、83和84的轮廓95的像素值的分量。也就是说，分量图像中基础单元格81、82、83和84的轮廓95的像素值与背景图像的像素值之间的差异或者基础单元格81、82、83和84的轮廓95的像素值与基础单元格81、82、83和84的内部的像素值之间的差异可以大于原始图像中的差异。因此，控制器220可以生成分量图像以增加差异，从而可以准确地提取轮廓95。
基础单元格81、82、83和84可以具有与其内部颜色不同颜色的边界线95。控制器220可以生成分量图像，在该分量图像中，基础单元格81、82、83和84的像素值(即，基础单元格81、82、83和84的边界线95的内部的像素值)和基础单元格81、82、83和84的边界线95的像素值之间的差异大于原始图像中的差异。例如，当每个单元格具有白色边界线95时，可以使用基于亮度的亮度分量图像。
亮度分量可以基于YUV图像中的Y分量获得，并且可以基于使用加权平均法的转换从RGB图像中获得。当基础单元格81、82、83和84的颜色是绿色或红色时，由于边界线95是白色，因此可以使用蓝色分量图像。可以并行使用多个分量图像，并且可以基于检测的结果来确定分量图像。
图8图示了示例分量图像。根据示例性实施例，图6中的控制器220基于亮度分量和包括图7中的2D颜色代码80的图像来生成分量图像。
控制器220可以基于阈值将分量图像转换成二值图像。
图9图示了由图6中的控制器220基于图8中所图示的分量图像生成的示例二值图像。
参考图9，二值图像中的轮廓95周围的像素值之间的差异是显著的。
控制器220可以检测二值图像中的轮廓95。为了检测二值图像中的轮廓，可以使用其它公开的方法。
图10图示了在包括2D颜色代码的图像中检测到的示例轮廓。图10图示了由图6中的控制器220在图9的二值图像中检测到的轮廓。
控制器220可以基于由相机210捕获的、包括2D颜色代码80的图像来生成分量图像和二值图像，然后检测二值图像中的轮廓95。因此，可以准确地检测基础单元格81、82、83和84的轮廓95。
当相机210在视频上捕获2D颜色代码80时，相机210可以获得多个帧图像。当相机210在视频上捕获2D颜色代码80时，相机210的位置可以是固定的或不会改变太大。因此，每个帧图像中2D颜色代码80的位置可以是固定的或不会改变太大。当控制器220检测帧图像中的轮廓95时，基于在前一个帧图像中检测到的基础单元格81、82、83和84的位置，可以限制帧图像中检测轮廓95的区域。即，控制器220可以基于前一个帧图像中的基础单元格81、82、83和84检测帧图像中的轮廓95。因此，控制器220可以不分析用于检测轮廓95的每个帧图像的整个区域，并且可以限制帧图像中用于检测轮廓95的区域。因而，控制器220上的负荷可以降低。
基础单元格的检测
控制器220可以检测由在包括2D颜色代码80的图像中检测到的轮廓95识别的多个对象。控制器220可以从多个对象当中提取被估计为基础单元格81、82、83和84的对象。控制器220可以从多个对象当中提取具有与基础单元格相同颜色的第一图形的对象。
控制器220可以确定在包括2D颜色代码80的图像中检测到其轮廓95的对象的图形是否与基础单元格81、82、83和84的图形(即，基础单元格81、82、83和84的第一图形)相对应。
当第一图形是圆形的时，控制器220可以确定检测到其轮廓95的对象的图形是否是圆形的。控制器220可以获得对象的中心点与沿着对象的轮廓95的点之间的最大和最小距离，并且可以在最大距离和最小距离之间的差值在预定范围内时确定物体的形状是圆形的。当最大距离和最小距离之间的差异不在预定范围内时，控制器220可以确定对象的图形不是圆形的。当对象的图形是圆形的时，最大距离与最小距离之比可以等于1。但是，当由显示设备显示2D颜色代码80时，包括2D颜色代码的图像可以由不直接面向该2D颜色代码的相机210捕获，因此，所捕获的图像中的2D颜色代码可能出现歪斜。这里，基础单元格81、82、83和84可以在包括2D颜色代码80的图像中具有接近于椭圆的图形。因此，当最大距离与最小距离之比接近1时，控制器220可以确定对象的图形是否是圆形的。
根据上述方法，可以减少用于确定对象的图形是否是圆形的负荷。控制器220可以采用诸如使用最小二乘法的椭圆拟合法或霍夫变换的其它方法来确定对象的图形。
图11图示了与基础单元格具有相同图形的示例对象。图11图示了与由图6中的控制器220基于图10中的轮廓检测到的与基础单元格的第一图形相对应的对象。
控制器220可以确定在包括2D颜色代码80的图像中检测到其轮廓的对象的颜色是否与为基础单元格81、82、83和84预定的颜色(即，基础颜色)相对应。这里，由相机210捕获的、包括2D颜色代码80的图像中的颜色可以是颜色确定的目标。控制器220可以对其轮廓被检测到的对象当中具有第一图形的对象执行颜色确定。例如，当为基础单元格81、82、83和84预定的颜色是绿色和红色时，控制器220可以确定对象的颜色是绿色还是红色。
此外，可以确定接近于为基础单元格81、82、83和84预定的颜色的对象的颜色在某种程度上与为基础单元格81、82、83和84预定的颜色相对应。
控制器220可以提取具有第一图形和与为基础单元格81、82、83和84预定的颜色相对应的基础颜色的对象。
控制器220可以从具有第一图形和基础颜色的对象中提取位于第二图形的顶点处的对象的组合，该第二图形在基础单元格81、82、83和84处具有顶点。
图7中的2D颜色代码80中的基础单元格81、82、83和84的数量是4，并且在基础单元格81、82、83和84处具有顶点的第二图形90是矩形的。两个基础单元格81和83的颜色与第一基础颜色(使用具有水平线的阴影图示，例如绿色)相对应，并且其它基础单元格82和84的颜色与第二基础颜色(以实心黑色图示，例如红色)相对应。
基于图7的2D颜色代码80，控制器220可以从具有第一图形和基础颜色的对象中选择具有第一基础颜色的两个对象和具有第二基础颜色的两个对象，然后确定在所选择的四个对象处具有顶点的图形是否是矩形的(第二图形)。
图12图示了当使用图7中的2D颜色代码时提取具有第二图形的对象的组合的示例方法。
参考图12，控制器220可以从具有第一图形和基础颜色的对象中选择具有第一基础颜色的两个对象和具有第二基础颜色的两个对象，以提取对象的组合。如图12中所示，控制器220可以提取多个组合，诸如组合1、组合2、...和组合N。控制器220可以确定由每一个组合的对象表示的图形(其由粗线图示)。控制器220可以提取表示与第二图形(例如，矩形图形)相对应的图形的对象的组合(例如，组合N)。控制器220可以从组合(例如，组合1、组合2、...和组合N)当中选择表示第二图形的对象的组合(例如，组合N)。控制器220可以最初确定由位于离2D颜色代码的中心最远的对象表示的图形。例如，当在多个组合(例如，组合1、组合2、...和组合N)中存在表示第二图形(例如，矩形图形)的两个对象的组合时，可以由控制器220选择位于离2D颜色代码的中心更远的对象的组合。因此，可以降低控制器220上的负荷。
当第二图形是矩形的时，可以使用沿着两个绿色基础单元格81和83的排与沿着其它红色基础单元格82和84的排平行的特点。控制器220可以检查沿着两个绿色基础单元格81和83的排与沿着两个红色基础单元格82和84的排是否是平行的以及它们平行的程度。但是，当由显示设备100显示2D颜色代码时，包括2D颜色代码的图像可以由不直接面向该2D颜色代码的相机210捕获，从而所捕获的图像中的2D颜色代码可能出现歪斜。因此，即使两排不完全平行，也可以确定这两排是平行的。控制器220可以提取表示第二图形的四个对象的组合。
如上所述，当相机210在视频上捕获2D颜色代码80时，相机210的位置可以是固定的或不会改变太大。因此，每个帧图像中的基础单元格81、82、83和84的尺寸可以是固定的或不会改变太大。当控制器220从帧图像中的基础单元格81、82、83和84的候选组当中提取对象的组合时，控制器220可以从前一个帧图像中基础单元格81、82、83和84的尺寸中提取具有在预定范围内的尺寸的对象的组合。因此，可以通过限制要分析的对象来降低控制器220上的负荷。
当相机210的位置是固定的或没有太大改变时，可以估计第二图形的尺寸在多个帧图像中是一致的。因此，控制器220可以基于前一个帧图像中第二图形的尺寸来限制对象的组合。因此，可以通过限制要分析的组合来降低控制器220上的负荷。
控制器可以基于提取的对象的组合检测包括2D颜色代码的图像中的2D颜色代码。电子设备可以基于提取的对象的组合在图像中的位置来检测2D颜色代码80。提取的对象的组合表示被估计为基础单元格的对象。由于基础单元格81、82、83和84在2D颜色代码80中的位置可以被预先确定，因此可以基于2D颜色代码80的位置在图像中检测基础单元格81、82、83和84。
当相机210不直接面向2D颜色代码80并且捕获2D颜色代码80时，可以对包括在图像中的2D颜色代码80执行调整。例如，可以在控制器220检测图像中的2D颜色代码之前执行仿射变换。
控制器220可以获得位于从包括2D颜色代码的图像中获得的一组单元格内的数据单元格的颜色，并且解码颜色，以生成对应的数据。
控制器220可以确认提取的对象的组合是否与基础单元格81、82、83和84相对应。为了确认提取的对象的组合是否与基础单元格81、82、83和84相对应，控制器220可以分析提取的对象的组合的有效性。
控制器220可以确定提取出的对象的组合的有效性。控制器220可以基于被确定为有效的组合在包括2D颜色代码80的图像中检测2D颜色代码80。即，通过确定有效性，可以在包括2D颜色代码80的图像中准确地检测2D颜色代码80。控制器220可以通过使用包括在2D颜色代码80中的参考单元格来确定提取的对象的组合的有效性。
在电子设备200的控制器220检测到图像中的2D颜色代码80之后，可以基于参考单元格执行颜色调整。当参考单元格的感知颜色不同于参考单元格的已知颜色时，控制器220可以抵消(offset)这种不同，以获得包括在2D颜色代码中的数据单元格的颜色。控制器220可以解码数据单元格的颜色，以获得对应的数据。
控制器220可以不确定提取的对象的组合的有效性。当2D颜色代码80不包括参考单元格时，控制器220可以跳过有效性的确定。
以下给出由控制器220确定对象的组合的有效性的示例性方法的解释。
有效性的确定
控制器220可以确定参考单元格被估计所在处的像素的像素值是否满足由参考单元格组满足的预定条件，并且可以基于提取的对象的组合的位置来执行这种估计。参考单元格组相对于基础单元格可以具有某种位置关系。提取的对象的组合可以表示基础单元格的候选。根据提取的对象的组合的位置估计的参考单元格可以被称为参考单元格的候选。
控制器220可以基于参考单元格的候选的颜色和参考单元格的已知颜色来确定参考单元格的候选的有效性。当参考单元格的候选与参考单元格的颜色之间的差异小于某个值时，控制器220可以确定候选是有效的。
控制器220可以确定参考单元格组被估计所在处的像素的像素值是否满足由实际参考单元格组满足的预定条件。
当参考单元格组被估计所在处的像素的像素值满足预定条件时，可以确定其是有效的。预定条件可以是关于由参考单元格组的颜色布置定义的特性。
在图7中的有效性的确定之前，控制器220可以提取四个对象，并且对四个对象执行仿射(affine)变换。
控制器220可以基于计算实际参考单元格组的色度布置和由参考单元格组被估计所在处的像素的像素值指定的色度布置之间的相关系数来执行有效性的确定。
控制器220的这种确定可以如下所述执行。控制器220可以对参考单元格被估计所在处的像素的像素值进行直线采样，以获得某个数量的采样值，这种估计是基于提取的对象的组合的位置来执行的。采样值的该某个数量可以大于参考单元格组的数量。当获得采样值时，可以执行仿射变换以调整图像。
当在2D颜色代码中参考单元格之间具有间隙时，由于单元格的边缘处或背景处的像素值也被采样，因此以均匀的距离进行采样会造成降低的准确度。因此，为了对参考单元格内的颜色进行采样，采样时可以跳过参考单元格之间的间隙。基础单元格之间的间隙和参考单元格之间的间隙可以是预定的，并且控制器220可以计算图像中的这些间隙。
例如，控制器220可以获得256个样本a0至a255。控制器220可以测量该256个样本的色度。测量色度的方法可以根据示例性实施例而变化。控制器220可以将每个样本的测得的色度转换成x和y坐标的值。例如，控制器220可以将样本a0的色度转换成(x0，y0)，将样本a1的色度转换成(x1，y1)以及将样本a255的色度转换成(x255，y255)。
样本a0至a255的色度是由电子设备200识别的色度，并且可以被称为识别色度。即使选择参考单元格的像素值作为样本，样本也可能与由显示设备100生成的2D颜色代码中的参考单元格的实际色度不一致。
电子设备200可以预先存储参考单元格的实际色度。通过评估样本a0至a255的识别色度与实际色度之间的相关性，可以确定参考单元格是否位于根据提取出的对象的组合估计的像素处。当参考单元格位于估计的像素处时，即，当相关系数大于预定阈值时，参考单元格可以被确定为有效。
可以基于下面描述的等式2至4来评估相关性。相关性由指标(index)表示，并且这种指标可以包括x和/或y坐标的(一个或多个)相关系数。等式2用于计算色度的x坐标的相关系数Cx，等式3用于计算色度的y坐标的相关系数Cy，并且等式4用于计算x和y坐标的相关系数的平均值Ck。根据示例性实施例，等式4可以被用作评估函数并且平均值Ck可以被用作总体相关系数。
等式2
Figure GDA0001654951050000201
等式3
Figure GDA0001654951050000202
等式4
Figure GDA0001654951050000203
在这里，xi和yi表示样本ai的识别色度，并且Xi和Yi表示样本ai的实际色度，
Figure GDA0001654951050000204
表示xi的平均值，
Figure GDA0001654951050000205
表示Xi的平均值，
Figure GDA0001654951050000206
表示yi的平均值，
Figure GDA0001654951050000207
表示Yi的平均值，并且-1≤Ck≤1。
相关性可以由其它指标表示，并且不限于相关系数Cx、Cy和Ck。例如，相关系数Cx和Cy是归一化指标，并且未被归一化的指标(例如，在等式2和3中没有分母)可以用于相关性。
控制器220可以基于比较实际参考单元格组的频谱的特性与通过色度的频率分析获得的频谱的特性来执行有效性的确定，该色度由参考单元格组被估计所在处的像素的像素值指定。
例如，控制器220可以如下所述执行有效性的确定。控制器220可以对获得的样本执行诸如快速傅立叶变换(FFT)的频率分析。通过执行频率分析，控制器220可以获得关于参考单元格组中相同颜色的重复次数的信息。参考单元格组的多个参考单元格可以被布置成具有预定颜色的一排，并且可以在该排中重复某个布置次序。通过执行频率分析，可以确定参考单元格是否位于基于提取的对象的组合估计的像素处。
控制器220可以基于计算色度坐标上参考单元格组的估计位置与实际位置之间的距离来执行有效性的确定。
例如，控制器220可以如下执行有效性的这种确定。控制器220可以测量样本a0至a255的色度，并将识别色度转换成x和y坐标的值。例如，样本a0、a1和a255的色度分别被转换成(x0，y0)、(x1，y1)和(x255，y255)。控制器220可以预先获得参考单元格的实际色度。
控制器220可以计算表示样本的识别色度与实际色度之间的距离的指标。在这里，样本的识别色度与实际色度之间的距离之和由Dk表示。其它指标可以被用来表示样本的识别色度与实际色度之间的距离。例如，可以使用距离的平均值Dk/n。
等式5
Figure GDA0001654951050000211
在这里，xi和yi表示样本ai的识别色度，并且Xi和Yi表示样本ai的实际色度。当样本的距离小于预定阈值时，样本可以被确定为有效。
图13图示了根据示例性实施例的显示设备的操作的流程图。
参考图13，在操作S10中，显示设备可以生成包括基础单元格和数据单元格的2D颜色代码。在操作S11中，显示设备可以显示2D颜色代码。
2D颜色代码还可以包括参考单元格。如上所述，图13中的方法可以由显示设备100执行。因此，省略了显示设备生成2D颜色代码的操作S10的解释。图2、3和7分别图示了由显示设备生成的示例2D颜色代码20、50和80。
图14图示了根据示例性实施例的电子设备的操作的流程图。
参考图14，在操作S20中，电子设备可以获得包括2D颜色代码的图像。电子设备可以通过捕获正在显示2D颜色代码的显示设备来获得包括2D颜色代码的图像。
在操作S21中，电子设备可以检测包括2D颜色代码的图像中的轮廓。在操作S22中，电子设备可以从由图像中的轮廓识别的对象当中检测基础单元格。在操作S23中，电子设备可以基于检测到的基础单元格检测图像中的2D颜色代码。在操作S24中，电子设备可以解码检测到的2D颜色代码，以获得数据。也就是说，电子设备可以解码包括在2D颜色代码中的颜色，以获得数据。
如上所述，图14的方法可以由电子设备200执行。因此，省略了由电子设备执行的每个操作的解释。
图15图示了根据示例性实施例的电子设备的操作的流程图。
参考图15，在操作S200中，电子设备可以获得包括2D颜色代码的图像。在操作S210中，电子设备可以通过从包括2D颜色代码的图像中提取某个分量来生成分量图像。在操作S220中，电子设备可以基于阈值将分量图像转换成二值图像。图8和9分别图示了示例分量图像和示例二值图像。二值图像中的轮廓周围的像素值之间的差异可以是显著的。
在操作S230中，电子设备可以检测二值图像中的轮廓。在操作S240中，电子设备可以从由检测到的轮廓识别的对象当中提取与第一图形相对应的对象，第一图形是基础单元格的图形。当第一图形是圆形的时，电子设备可以确定由轮廓识别的每一个对象的图形是否是圆形的，并且可以从识别的对象当中提取圆形的对象。
在操作S250中，电子设备可以从与第一图形相对应的对象当中提取具有与基础颜色相同颜色的对象。电子设备可以确定与第一图形相对应的对象的每一种颜色是否与基础颜色相同。因此，电子设备可以提取具有第一图形和基础颜色的对象。
在操作S260中，电子设备可以从提取的对象当中提取表示第二图形的对象的组合。电子设备可以从具有第一图形和基础颜色的对象的组合当中提取表示第二图形的顶点的对象的组合。
在操作S270中，电子设备可以确定提取的表示第二图形的对象的组合的有效性。在操作S260中，当提取出多个对象的组合时，可以确定每一个组合的有效性。
在操作S280中，电子设备可以确定其有效性被确定为基础单元格的组合，然后基于确定的基础单元格来检测2D颜色代码。在操作S290中，电子设备可以解码检测到的2D颜色代码，以获得数据。
图16图示了根据示例性实施例的提取具有基础单元格的第一图形的对象的方法的流程图。图16详细图示了图15中的操作S240。
参考图16，在操作S241中，电子设备可以从由在包括2D颜色代码的图像中检测到的轮廓识别的对象当中选择对象。在操作S242中，电子设备可以确定对象的图形。在操作S243中，电子设备可以确定对象的图形是否是基础单元格的图形(第一图形)。当对象的图形是第一图形时，在操作S244中，电子设备可以存储关于被确定为具有第一图形的对象的信息。例如，电子设备可以存储对象的中心在图像中的坐标。
在操作S245中，电子设备可以确定是否完成了由检测到的轮廓识别的所有对象的图形的确定。当没有完成时，电子设备可以返回到操作S241，从对象当中选择另一个对象并重复图形的确定。
因此，电子设备可以从由轮廓识别的对象当中提取第一图形的对象。
图17图示了根据示例性实施例的提取对象的组合的方法的流程图。图17详细示图示了图15中的操作S260。
参考图17，在操作S261中，电子设备可以从提取的对象中选择某个数量的对象，该某个数量等于基础单元格的数量。也就是说，电子设备可以从提取的对象当中选择对象的组合。电子设备可以基于关于基础单元格的信息来获得2D颜色代码中的基础单元格的数量。
在操作S262中，电子设备可以确定由所选择的对象表示的图形。电子设备可以指定在所选择的对象处具有顶点的图形。
在操作S263中，电子设备可以确定由所选择的对象表示的图形是否是第二图形。当由所选择的对象表示的图形是第二图形时，在操作S264中，电子设备可以存储关于表示第二图形的所选择的对象的信息。
在操作S265中，电子设备可以确定是否确定了所有的对象的组合的图形。当没有完成时，电子设备可以返回到操作S261，选择另一个对象的组合并重复图形的确定。
图18图示了根据示例性实施例的分析提取的对象的组合的有效性的方法的流程图。图18详细图示了图15中的操作S270。
在操作S271中，电子设备可以选择表示第二图形的对象的组合。在图15的操作S260中，当提取多个对象的组合时，电子设备可以从多个组合中选择组合。
在操作S272中，电子设备可以将包括在所选择的组合中的对象作为基础单元格的候选，并且可以根据每个对象的位置来获得参考单元格在包括2D颜色代码的图像中被估计所在处的像素的像素值。
在操作S273中，电子设备可以确定参考单元格被估计所在处的像素的像素值是否满足由参考单元格组满足的预定条件。当不满足预定条件时，在操作S274中，电子设备可以将所选择的组合确定为不与基础单元格相对应。
在操作S274中，电子设备可以确定在操作S260中提取的所有对象的组合的有效性是否完成。当未完成时，电子设备可以返回到操作S271，选择另一个对象的组合并重复有效性的确定。
根据示例性实施例，包括在2D颜色代码中的基础单元格可以具有与基础单元格的内部颜色不同颜色的边界线，并且围绕2D颜色代码可以没有边界线。电子设备可以检测包括2D颜色代码的图像中的基础单元格，并且基于检测到的基础单元格来检测2D颜色代码。根据示例性实施例，没有围绕2D颜色代码的边界线，2D颜色代码也是可提取的。因此，二维颜色代码的设计可以被改进并且具有更好的外观。
根据示例性实施例，基础单元格具有与基础单元格的内部的颜色不同颜色的边界线。但是，当基础单元格具有不同于背景图像的颜色时，基础单元格可以不具有与基础单元格的内部颜色不同颜色的边界线。根据示例性实施例，基础单元格具有与背景图像不同的颜色。
图19图示了根据另一个示例性实施例的示例2D颜色代码。
参考图19，2D颜色代码20被叠加在背景图像600上。为了便于描述，根据示例性实施例，背景图像600的颜色被假设为蓝色。图19的2D颜色代码包括数据单元格610以及参考单元格620、630、640、650、660、670、680和690。参考单元格位于数据单元格610上方和下方的排中。
例如，参考单元格620为绿色，参考单元格630为蓝绿色，参考单元格640为黄色，参考单元格650为橙色，参考单元格660为深蓝色，参考单元格670为水蓝色，参考单元格680为紫红色(murex)，以及参考单元格690为红色。根据编码传输数据，数据单元格610中的每一个都可以具有颜色。
在图19中，四个参考单元格620和690是基础单元格。根据示例性实施例，基础单元格620和690分别是绿色和红色，并且背景图像600是蓝色。因此，基础单元格620和690具有与背景图像600的颜色不同的颜色。
基础单元格620和690的颜色可以是与背景图像600的颜色不同的任何颜色。例如，基础单元格620和690分别是红色和蓝色，背景图像600是绿色。通过与2D颜色代码叠加的背景图像600的颜色与基础单元格620和690的颜色之间的颜色差异，基础单元格620和690可以不具有与基础单元格620和690的颜色不同颜色的边界线。
根据示例性实施例，电子设备可以检测包括2D颜色代码的图像中的轮廓。电子设备可以基于某个分量将包括2D颜色代码的图像转换成分量图像，基于阈值将分量图像转换成二值图像，然后检测二值图像中的轮廓。
在示例性实施例中，可以基于适于区分基础单元格的轮廓的像素值与背景图像的像素值的分量来生成分量图像，因为基础单元格不具有边界线，所以基础单元格的轮廓的像素值与基础单元格内部的像素值相同。分量图像中的基础单元格的轮廓的像素值与背景图像的像素值之间的差异可以大于基于其它分量的其它图像。
当基础单元格620和690分别是绿色和红色并且背景图像600是蓝色时，电子设备可以生成蓝色分量图像。否则，电子设备可以响应于检测到红色和绿色基础单元格690和620而分别生成两个不同的分量图像，然后组合检测的结果。红色分量图像可以用于检测红色基础单元格690，并且绿色分量图像可以用于检测绿色基础单元格620。
图20图示了示例分量图像。在图20中，假设电子设备从包括图19的2D颜色代码的图像中生成蓝色分量图像。图19通过阴影示意性地图示了单元格的颜色之间的差异，并且图20图示了具有实际颜色的分量图像。图19用相同阴影图示数据单元格610，但是数据单元格610可以具有不同的颜色。
在图20的蓝色分量图像中，基础单元格620和690与背景图像600之间的区别可以比图19的图像更容易。
图21图示了示例二值图像。图21中的二值图像可以通过图20中的分量图像的二值化来生成。
图22图示了在包括2D颜色代码的图像中检测到的示例轮廓。图22图示了在图21的二值图像中检测到的轮廓。
图23图示了具有基础单元格的图形的示例对象。图23图示了当基础单元格是圆形的时候在2D颜色代码的图像中提取的圆形的对象。
当比较图23与图19时，提取包括位于2D颜色代码的角上的基础单元格620和690的对象。因此，如关于示例性实施例所描述的，电子设备可以基于检测到的基础单元格620和690来检测包括在2D颜色代码中的数据单元格。
根据示例性实施例，电子设备可以检测2D颜色代码中即使没有单元格的边界线的基础单元格。因此，2D颜色代码的设计可以被改进并且可以减少设计的限制。
示例性实施例不限于上述实施例，并且可以在本公开的范围内进行各种改变。例如，2D颜色代码中包括的单元格的图形或数量可以是任何图形或任何数量。单元格的图形可以是任何多边形形状，并且不限于是圆形的。单元格的数量可以是任何数量，并且不限于8×8矩阵的数量。参考单元格在2D颜色代码中的位置可以是2D颜色代码中的任何位置，并且不限于2D颜色代码的上部或下部。包括在2D颜色代码中的参考单元格的颜色的数量、参考单元格的排的次序以及排的重复次数可以变化，并且不限于上述示例。围绕单元格的边界线可以具有任何颜色，并且不限于白色。
根据示例性实施例，2D颜色代码的每个单元格可以分别具有边界线，或者只有基础单元格可以具有边界线，而诸如数据单元格和参考单元格的其它单元格可以没有边界线。
基础单元格在2D颜色代码中的位置可以是2D颜色代码中的任何位置，并且不限于2D颜色代码的角落。基础单元格可以不是参考单元格。
2D颜色代码的图形可以是任何形状的图形，并不限于矩形。
图24、25、26和27图示了根据示例性实施例的各种示例2D颜色代码。
参考图24，包括在2D颜色代码中的单元格的数量是16×16。
参考图25，围绕单元格的边界线是黑色的。
参考图26，基础单元格700、710、720和730位于2D颜色代码的内部，而不是在其角落处。
参考图27，多个单元格位于其中的2D颜色代码可以表示类似八边形的图形。在图27中，基础单元格800、810、820和830位于2D颜色代码的上部和下部，基础单元格800、810、820和830可以位于2D颜色代码内部或其它位置。例如，参考单元格可以是位于类似八边形图形的外部附近并围绕内部单元格的8个单元格。
以上通过参考图5给出了用于将传输数据编码到数据单元格的4CSK的解释，但是可以使用其它CSK编码方法。也就是说，色度坐标上的数据码元的数量和位置可以是任何数量和任何位置。
图28图示了各种示例CSK编码方法。图28图示了4CSK、8CSK和16CSK方法。在4CSK中传输2位/码元的数据，在8CSK中传输3位/码元的数据，并且在16CSK中传输4位/码元的数据。通过在色度坐标上增加数据码元的数量，每码元的数据量增加，使得传输速度可以增加。
通过CSK方法从传输数据编码的数据单元格所在的2D颜色代码可以被称为SDM-CSK代码。根据示例性实施例，可以使用各种SDM-SCK代码。
图29图示了用于2D颜色代码的示例性SDM-CSK代码。
参考图29，64×64SDM-16CSK代码具有包括在2D颜色代码中的64×64个单元格，并且在色度坐标上具有4个数据码元。16×16SDM-4CSK代码具有包括在2D颜色代码中的16×16个单元格，并且在色度坐标上具有4个数据码元。4×4SDM-4CSK代码具有包括在2D颜色代码中的4×4个单元格，并且在色度坐标上具有4个数据码元。图29中的每个代码具有不同数量的数据单元格和数据码元，因此它们的传输带宽不同。例如，当帧速率为15fps时，64×64SDM-16CSK代码可以具有240kbps的传输速度，而4×4SDM-4CSK码可以具有480bps的传输速度。
图30图示了示例2D颜色代码。
参考图30，2D颜色代码是参考单元格位于其中的16×16SDM-4CSK代码。参考单元格位于2D颜色代码的上部和下部。参考单元格的每一排具有4个参考颜色一排的重复。D0至D49表示数据单元格，FRTN表示总帧数，FREM表示剩余帧数，并且P0至P3表示纠错码。2D颜色代码由黑色粗体边界线和白色粗体边界线包围。
电子设备可以使用围绕2D颜色代码的边界线来检测包括2D颜色代码的图像中的2D颜色代码。
通过消除围绕2D颜色代码的边界线，可以改进2D颜色代码的设计。
根据示例性实施例，2D颜色代码可以没有边界线，如图30中所示。根据示例性实施例，显示设备、电子设备、显示设备的操作方法以及电子设备的操作方法可以被提供，以改进2D颜色代码的设计。
图31图示了示例电子设备。
根据示例性实施例，电子设备1000可以包括相机1610和控制器1300。相机1610和控制器1300与图6的相机210和控制器220相对应。所有上述示例性实施例都可应用到图31的电子设备。因此，省略了冗余的解释。
电子设备1000还可以包括用户输入接口1100、输出接口1200、传感器1400、通信器1500、A/V输入接口1600和存储器1700。但是，图31中示出的部件不是电子设备1000的必需部件。电子设备1000可以通过比图31中示出的部件更多或更少的部件来实现。
用户输入接口1100可以被用于让用户输入数据以控制电子设备1000。例如，用户接口1100可以是小键盘、圆顶开关、触摸板(例如，接触静电电容类型、压力电阻膜类型、红外检测类型、表面声波传播类型、积分应变计类型、压电效应类型等)、滚轮和拨动开关，但不限于此。
用户输入接口1100可以接收用于接收2D颜色代码的用户输入。电子设备1000可以响应于用户输入，捕获并解码2D颜色代码以获得数据。
输出接口1200可以被用于输出音频信号、视频信号或振动信号，并且可以包括显示器1210、声音输出接口和振动马达1230。输出接口1200可以输出通过解码2D颜色代码获得的数据或输出基于所获得的数据执行的操作结果。
显示器1210可以显示在电子设备1000中处理的信息。显示器1210和触摸板可以彼此叠加以用作触摸屏，并且显示器1210不仅可以被用作输出设备，而且还可以被用作输入设备。显示器1210可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)、柔性显示器、3D显示器和电泳显示器。此外，根据示例性实施例，电子设备1000可以包括两个或更多个显示器1210。该两个或更多个显示器1210可以被部署成跨过铰链彼此面对。
声音输出接口1220可以输出从通信器1500接收的或存储在存储器1700中的音频数据。此外，声音输出接口1220可以输出与由电子设备执行的功能相关的声音信号(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音、通知声音等)。声音输出接口1220可以包括扬声器、蜂鸣器等。
振动马达1230可以输出振动信号。例如，振动马达1230可以基于输出音频或视频数据而输出振动信号。响应于接收到触摸输入，振动马达1230可以输出振动信号。
控制器1300通常可以控制电子设备1000的整体操作。例如，控制器1300可以执行存储在存储器1700中的程序，以控制用户输入接口1100、输出接口1200、传感器1400、通信器1500和A/V输入接口等等。如上所述，控制器可以控制相机1610执行电子设备1000的操作。
控制器可以检测包括2D颜色代码的图像中的基础单元格，并且基于检测到的基础单元格来检测2D颜色代码。控制器1300可以对检测到的2D颜色代码进行解码，以获得数据。以上描述了由控制器1300执行的操作的解释。
传感器1400可以感测电子设备1000的状态或环境状态并且将感测的结果传输给控制器1300。
传感器可以包括以下中的至少一个：磁传感器1410、加速度传感器1420、温度/湿度传感器1430、红外传感器1440、陀螺仪1450、诸如GPS的位置传感器1460、大气压力传感器1470、接近传感器1480和亮度传感器1490，但不限于此。本领域普通技术人员将直观地推断每个传感器的功能，并且省略其详细解释。
通信器1500可以包括用于与其它设备建立通信的至少一个元件。例如，通信器1500可以包括短距离通信器1510、移动通信器1520和广播接收器1530。
短距离通信器1510可以包括蓝牙通信器、蓝牙低能量(BLE)通信器、近场通信器、WLAN通信器、紫蜂通信器、红外数据协会通信器、Wi-Fi直连通信器、超宽带通信器、Ant+通信器、Z波通信器，等等。
移动通信器1520可以经由移动通信网络与基站、外部终端和服务器当中的至少一个传送无线信号。无线信号可以包括语音呼叫信号、视频呼叫信号或任何类型的数据以传送文本/多媒体消息。
广播接收器1530可以经由广播信道从外部接收广播信号和/或广播相关的信息。广播信道可以包括卫星信道、地面信道等。根据示例性实施例，电子设备1000可以不包括广播接收器1530。
A/V输入接口1600可以包括相机1610和麦克风1620，以接收音频信号或视频信号。相机1610可以捕获包括2D颜色代码的图像，以获得2D颜色代码。由相机1610捕获的图像可以由控制器1300或图像处理器处理。
由相机1610捕获的图像可以被存储在存储器1700中，或者通过通信器1500被传输到外部。根据示例性实施例，电子设备1000可以包括两个或更多个相机1610。
麦克风1620可以接收并处理来自外部的声音信号，以将其转换成电子声音数据。例如，麦克风1620可以从外部设备或扬声器接收声音信号。麦克风1620可以采用各种降噪算法中的任何一种来减少在从外部接收声音信号时发生的噪声。
麦克风1620可以接收用户输入，以接收在显示设备上显示的2D颜色代码。
存储器1700可以存储用于处理和控制控制器1300的程序，并且存储输入到电子设备1000或从电子设备1000输出的数据。
存储器1700可以包括以下中的至少一个：闪存类型存储器、硬盘类型存储器、多媒体卡微型存储器、卡类型存储器(例如，安全数字(SD)存储器、极速数字(XD)存储器等)、随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、磁存储器、磁盘和光盘。
根据示例性实施例，存储在存储器1700中的程序可以被分类为多个模块，诸如UI模块1710、触摸屏模块1720和通知模块1730。
UI模块1710可以根据每个应用提供UI或GUI，以与电子设备1000交互。例如，UI模块1710可以提供用于接收用户输入以接收2D颜色代码的UI。
触摸屏模块1720可以检测触摸屏上用户的触摸手势并且将关于触摸手势的信息传输到控制器1300。根据示例性实施例的触摸屏模块1720可以识别并分析触摸代码。触摸屏模块1720可以被体现为包括控制器的另一个硬件。
可以在触摸屏中或附近采用传感器来检测触摸屏上或触摸屏上方的触摸或接近触摸。用来检测触摸的传感器可以是触感传感器。触感传感器可以在一定程度上感测物体的接触，这种程度等于或大于人类感测的程度。触感传感器可以检测各种信息，诸如接触表面的粗糙度、接触对象的硬度以及接触点处的温度。
用来检测触摸的传感器可以是接近传感器。
接近传感器可以通过使用电磁场或红外线的力来检测靠近或接近检测表面的物体而无需物理接触。接近传感器可以是透射式光电传感器、直接反射式光电传感器、镜面反射式光电传感器、高频振荡接近传感器、电容式接近传感器、磁性接近传感器和红外接近传感器，但不限于此。触摸手势可以包括轻击、触摸并保持手势、双击、拖动、平移、轻弹、拖动并停止手势、轻扫等。
通知模块1730可以生成用于通知在电子设备1000处发生事件的信号。在电子设备1000处发生的事件可以包括呼叫信号接收、消息接收、密钥信号接收、时间表通知等。通知模块1730可以通过显示单元1210以视频信号的形式、通过声音输出单元1220以声音信号的形式或者通过振动马达1230以振动信号的形式输出通知信号。
此外，上述示例性实施例由硬件部件实现，但是示例性实施例可以由诸如可由CPU执行的计算机程序的软件部件实现。
此外，示例性实施例还可以通过介质(例如，计算机可读介质)上的计算机可读代码和/或指令来实现，以控制至少一个处理元件来实现任何上述示例性实施例。介质可以与可以用作存储器和/或执行计算机可读代码的传输的任何介质相对应。
计算机可读代码可以以各种方式在介质上被记录和/或传送，并且介质的示例包括记录介质，诸如磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)和光学记录介质(例如，光盘只读存储器(CD-ROM)或数字多功能光盘(DVD))，以及诸如互联网传输介质的传输介质。因此，根据一个或多个示例性实施例，介质可以具有适于存储或携带信号或信息的结构，诸如携带位流的设备。介质还可以在分布式网络上，使得计算机可读代码在介质上被存储和/或传送，并以分布式方式执行。此外，处理元件可以包括处理器或计算机处理器，并且处理元件可以被分布和/或包括在单个设备中。
前述示例性实施例是示例，并且不应当被解释为限制。本教导可以容易地应用于其它类型的装置。而且，示例性实施例的描述旨在是说明性的，而不是限制权利要求的范围，并且对于本领域的技术人员来说，许多替代方案、修改和变化将是显而易见的。

Claims (13)

1.一种电子设备，包括：
存储器；以及
至少一个处理器，耦接到所述存储器，被配置为执行存储在存储器中的指令，以：
获得包括多个单元格位于其中的二维(2D)颜色代码的图像，所述多个单元格包括基础单元格、数据单元格和参考单元格；
检测包括所述2D颜色代码的图像中的轮廓；
基于基础单元格的第一图形、基础单元格的颜色和其顶点由基础单元格定义的第二图形，在图像中检测基于检测到的轮廓识别的对象当中的基础单元格的候选；
基于所述基础单元格的候选的位置，检测图像中的参考单元格的候选；
基于所述参考单元格的候选的颜色和所述参考单元格的颜色，确定所述基础单元格的候选的有效性以检测所述基础单元格；
基于所述2D颜色代码中检测到的基础单元格检测所述图像中的2D颜色代码；以及
解码包括在所述2D颜色代码中的所述数据单元格的颜色，以获得数据。
2.如权利要求1所述的电子设备，其中：
包括在所述2D颜色代码中的基础单元格具有与所述基础单元格的颜色不同颜色的轮廓。
3.如权利要求1所述的电子设备，其中：
基础单元格的第一图形是圆形的。
4.如权利要求1所述的电子设备，其中：
多个单元格的图形是圆形的。
5.如权利要求1所述的电子设备，其中：
在所述存储器中存储关于所述第一图形、所述第二图形、基础单元格的颜色以及基础单元格在所述2D颜色代码中的位置的信息。
6.如权利要求1所述的电子设备，其中：
在所述存储器中存储关于第一图形、第二图形、基础单元格的颜色、基础单元格在所述2D颜色代码中的位置以及所述参考单元格在所述2D颜色代码中的颜色和位置的信息。
7.如权利要求1所述的电子设备，其中：
所述图像包括多个帧图像；以及
所述处理器还被配置为执行所述指令，以基于在前一个帧图像中检测到的基础单元格，检测所述多个帧图像当中的一个帧图像中的基础单元格。
8.如权利要求7所述的电子设备，其中：
所述处理器还被配置为执行指令，以基于在所述前一个帧图像中检测到的基础单元格，限制区域以检测所述多个帧图像当中的一个帧图像中的基础单元格。
9.如权利要求1所述的电子设备，其中：
所述处理器还被配置为执行指令，以：
通过基于预定分量转换图像来生成分量图像；
通过基于预定阈值转换所述分量图像来生成二值图像；以及
基于所述二值图像检测轮廓。
10.一种电子设备的操作方法，所述操作方法包括：
获得包括多个单元格位于其中的二维(2D)颜色代码的图像，所述多个单元格包括基础单元格、数据单元格和参考单元格；
检测包括所述2D颜色代码的图像中的轮廓；
基于基础单元格的第一图形、基础单元格的颜色和其顶点由基础单元格定义的第二图形，在图像中检测基于检测到的轮廓识别的对象当中的基础单元格的候选；
基于所述基础单元格的候选的位置，检测图像中的参考单元格的候选；
基于所述参考单元格的候选的颜色和所述参考单元格的颜色，确定所述基础单元格的候选的有效性以检测所述基础单元格；
基于所述2D颜色代码中检测到的基础单元格检测所述图像中的2D颜色代码；以及
解码包括在所述2D颜色代码中的所述数据单元格的颜色，以获得数据。
11.如权利要求10所述的操作方法，其中：
包括在所述2D颜色代码中的基础单元格具有与所述基础单元格的颜色不同颜色的轮廓。
12.如权利要求10所述的操作方法，其中：
所述图像包括多个帧图像；以及
基础单元格的检测包括：
基于在前一个帧图像中检测到的基础单元格检测所述多个帧图像当中的一个帧图像中的基础单元格；以及
基于在所述前一个帧图像中检测到的基础单元格，限制区域以检测所述多个帧图像当中的一个帧图像中的基础单元格的区域。
13.一种电子设备，包括：
存储器；以及
至少一个处理器，耦接到所述存储器，被配置为执行存储在存储器中的指令，以：
生成多个单元格位于其中的二维(2D)颜色代码，所述多个单元格包括基础单元格、数据单元格和参考单元格；以及
显示包括所生成的2D颜色代码的图像，
其中，基于基础单元格的第一图形、基础单元格的颜色和其顶点由基础单元格定义的第二图形来生成2D颜色代码，使得：由另一个设备识别的对象当中的基础单元格在所述包括所生成的2D颜色代码的图像中检测轮廓；在图像中检测基于基础单元格的第一图形、基础单元格的颜色和其顶点由基础单元格定义的第二图形的基础单元格的候选；基于所述基础单元格的候选的位置，检测图像中的参考单元格的候选；以及基于所述参考单元格的候选的颜色和所述参考单元格的颜色，确定所述基础单元格的候选的有效性。
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