CN108664865A - 位置解码方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种位置解码方法及装置,方法包括：获取位置编码图像序列，所述位置编码图像序列包含位置编码信息和数据信息；对所述位置编码图像序列进行解析，提取每个编码符号对应的数据信息；获取位置编码序列中每个编码符号的参考位置；将所述位置编码序列中的数据信息与对应的参考位置进行比对,得到位置偏移信息；根据所述位置偏移信息对所述位置编码序列中的数据信息进行解码。

Description

位置解码方法及装置

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种位置解码方法及装置。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，人们日益普遍地使用计算机来生产、处理、交换和传播各种形式的信息。信息技术逐渐改变着人们传统的生活习惯。传统的利用纸张和笔进行书写的方式无法进行信息化处理，因此无法满足人们的需要。

现有技术中，使用编码图案把某种类型的信息嵌入诸如纸张页、写字板或等价物的无源基底中。例如，可以为基底上的人类可读的图形信息补充嵌入用于扩展基底功能的机器可读信息。这种嵌入信息可以包括用于图形信息、命令、补充文本或图像、超链接、绝对位置等的全部或部分重建的文件数据。然后,利用编程的扫描仪、传真机、照相机或数字笔就可以读取、重建和使用本地嵌入到基底中的信息。因此，如何对嵌入信息进行准确、完整地解码成为需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种位置解码方法及装置，从而实现对嵌入信息进行准确、完整地解码。

为实现上述目的，本发明提供了一种位置解码方法，所述方法包括：

获取位置编码图像序列，所述位置编码图像序列包含位置编码信息和数据信息；

对所述位置编码图像序列进行解析，提取每个编码符号对应的数据信息；

获取位置编码序列中每个编码符号的参考位置；

将所述位置编码序列中的数据信息与对应的参考位置进行比对,得到位置偏移信息；

根据所述位置偏移信息对所述位置编码序列中的数据信息进行解码。

进一步的,所述根据所述位置偏移信息对所述位置编码序列中的数据信息进行解码具体包括：

根据所述位置偏移信息计算所述数据信息与所述参考位置的的相对位置信息；

根据所述相对位置信息调整所述位置编码的空间位置，从而实现对所述数据信息的解码。

进一步的，所述方法还包括：

根据至少一个所述参考位置估计预测位置。

进一步的，所述方法还包括：

根据所述参考位置中至少两个在前位置估计每一预测位置。

另一方面，本发明提供了一种位置解码装置，所述装置包括：

第一获取单元，用于获取位置编码图像序列，所述位置编码图像序列包含位置编码信息和数据信息；

第一处理单元，用于对所述位置编码图像序列进行解析，提取每个编码符号对应的数据信息；

第二获取单元，用于获取位置编码序列中每个编码符号的参考位置；

第二处理单元，用于将所述位置编码序列中的数据信息与对应的参考位置进行比对,得到位置偏移信息；

解码单元，用于根据所述位置偏移信息对所述位置编码序列中的数据信息进行解码。

进一步的,所述解码单元具体用于：

根据所述位置偏移信息计算所述数据信息与所述参考位置的的相对位置信息；

根据所述相对位置信息调整所述位置编码的空间位置，从而实现对所述数据信息的解码。

进一步的,所述装置还包括：

第一估计单元，用于根据至少一个所述参考位置估计预测位置。

进一步的,所述装置还包括：

第二估计单元，用于根据所述参考位置中至少两个在前位置估计每一预测位置。

本发明实施例提供的位置解码方法及装置，通过数据信息与参考位置进行匹配得到的相对位移来对数据信息进行解码，能够实现数据信息的准确、完整解码。

附图说明

图1为本发明实施例提供的位置解码方法流程图；

图2为本发明实施例提供的位置解码方法示意图；

图3为本发明实施例提供的位置编码标记示意图；

图4为本发明实施例提供的位置编码标记示意图；

图5为本发明实施例提供的位置解码装置示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明实施例提供的数据解码方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的方法包括：

步骤101，获取位置编码图像序列。

其中，位置编码图像序列包含位置编码信息和数据信息。位置编码信息为利用位置编码标记进行位置编码的图像信息。数据信息为用户输入的输入数据的图像信息。

步骤102，对所述位置编码图像序列进行解析，提取每个编码符号对应的数据信息。

步骤103，获取位置编码序列中每个编码符号的参考位置。

步骤104，将所述位置编码序列中的数据信息与对应的参考位置进行比对,得到位置偏移信息。

步骤105，根据所述位置偏移信息对所述位置编码序列中的数据信息进行解码。

具体的,根据所述位置偏移信息计算所述数据信息与所述参考位置的的相对位置信息；

根据所述相对位置信息调整所述位置编码的空间位置，从而实现对所述数据信息的解码。

另外,本实施例中的方法还包括：

根据至少一个所述参考位置估计预测位置。

根据所述参考位置中至少两个在前位置估计每一预测位置。

下面对本实施例中的解码方法的过程进行具体阐述。

图2为本发明实施例提供的位置解码方法示意图。纸页1设置有位置编码图案P，分别为位置编码图案P编码位置P1和P1′的两个部分区域PA1和PA1′。在图2中假定，已经通过任何可应用的解码方法从部分区域PA1和PA1‘的记录图像成功地解码出位置P1和P1′。接下来，记录新部分区域PA2(在图2中未明确示出)的图像，为此希望解码对应的位置P2。对记录图像进行预处理，以形成适当输入，图3为本发明实施例提供的位置编码标记示意图。如图所示，识别标记22将虚拟光栅21装配到标记上。可以通过本领域熟知的技术，诸如滤波、二进制化或阈值处理，并且利用不同对的点之间的距离，或者利用傅立叶变换，进行图像预处理和识别标记并安放光栅。然后进行实际解码。

首先，通过估计由部分区域PA2的标记22在x和Y维中表示的值产生在下面称为x-BOPM和y-BOPM的一对矩阵。然后，将这些矩阵所保持的信息用于与关于位置编码图案P在匹配区域MA中是如何组成的信息进行匹配。可以产生匹配区域MA中的信息，用于通过匹配对仅仅一个位置进行解码。如图2中所示，以及如后面更详细所述，匹配区域MA大于部分区域PA2，并且相对于部分区域PA2的预测PA2predicte。具有给定的位置关系。对应于从前面解码的部分区域PA1和PA1’的位置P1和P1’确定预测位置P2predicted。

可以将匹配区域MA的大小设置为常数值，其反映正常或默认的手写速度。例如，匹配区域MA可以包含32x32个编码符号。可选地，可以根据适当的输入数据，诸如当前手写速度，动态地调节匹配区域MA的大小。可以考虑匹配区域MA的大小并且也根据记录图像的大小来选择部分区域PA2的大小。部分区域PA2不必占据记录图像的整个部分。部分区域甚至不必具有用于明确位置确定的上述最小大小。一般说来，解码处理的稳健性随着部分区域的大小的增加而增加，而解码处理的速度和效率随着部分区域的大小的减小而增加。目前，为部分区域PA2使用16x16个编码符号的大小。

与匹配区域MA的相等大小的子区域最佳匹配的部分区域为PAZmatched，PAZmatched是相对于匹配区域MA、相对于预测位置PZpredicte的相对位置。于是，可以通过简单地将该相对位置与预测位置PZpredicte相加来确定由所得到的部分区域PAZmatched所定义的位置PZmatched。如图2中所示，虽然实际上预测部分区域PAZpredicte不会精确地对应于记录部分区域PA2，但是匹配部分区域PAZmatched会。于是，解码方法的结果将是位置PZmatched，其与所查找的位置P2相同。

位置编码是基于数序列的，其在下面称为差数序列。该差数序列具有这样的属性:如果一个占据了预定长度的任意部分序列，例如具有5个差数的部分序列，则该部分序列在差数序列中总是具有明确确定的位置。换言之，其在差数序列中只出现一次，并且因此可以用于位置确定。更具体地，差数序列沿位置编码图案的x轴以及Y轴“延伸”。

图4为本发明实施例提供的位置编码标记示意图。如图所示，实际的位置编码图案由简单的图形符号22组成，其可以取4个不同值，0-3。如图3和4中可以看到，每一符号22包含标记，其例如可以具有点形状，并且其可以在四个方向其中之一相对于标称位置23或光栅点位移距离24。标称位置23位于网格中光栅线21之间的交点，网格可以是虚拟的，即对于笔中的区域传感器是不可见的，或者可以是实际的，通过光栅线对于区域传感器是全部或部分可见的。通过位移的方向确定符号的值。每一符号值0-3可以转换为一个用于编码x坐标的比特，和一个用于编码y坐标的比特，即转换为比特对(0，0)、(0，1)、(1，0)和(1，1)，于是，在x方向和y方向分开地进行编码，但是使用对x和y比特公共的符号进行图形编码。

通过6x6个符号，对每一位置进行编码，其于是可以转换为用于位置的x坐标的6x6比特矩阵和Y坐标的6x6比特矩阵。如果考虑x比特矩阵，则其可以划分为每列6个比特的6列。列中每一比特序列组成63比特长的循环主数序列中的部分序列，其具有这样的属性:如果选择具有6比特长度的部分序列，则其在主数序列中具有明确确定的位置。6列于是可以转换为对应于主数序列中6个位(place)的6个位置数或序列值。在这6个位置数之间，可以成对地形成5个差数，其构成差数序列的部分序列，并且其于是在差数序列中具有明确确定的位，并且相应地具有沿x轴的明确确定的位。对于某个x坐标，位置数将根据y坐标而变化。另一方面，差数将同样独立于y坐标，因为位置数总是根据主数序列而变化，主数序列在整个位置编码图案的列中循环地重复。

相应地，Y比特矩阵中的6行定义主数序列中的6个位置数。这6个位置数定义5个差数，其构成差数序列的部分序列，并且其于是具有沿着Y轴的明确确定的位。

如上所述，当使用位置编码图案时，记录位置编码图案的不同部分的图像。作为规则，图像适当地包含多于6x6个符号。于是，解码可以基于图像中最佳的nxm个符号，n和m是等于或大于6的符号数。例如，解码可以是基于最佳的gxg或16X16个符号。其中，使用额外符号用于误差检测和/或校正.

另外，x-BOPM和y-BOPM矩阵中的每一矩阵元素可以表示没有为符号估计二进制值，例如因为不可能以某种程度的确定性判定所讨论的标记22取四个可能的位移位置中的哪一个(如图4所示)。

于是，x-BOPM和y-BOPM矩阵中的每一矩阵元素将包含“0""1”和“-”中的任何一个，“-”表示没有为符号估计二进制值。

当分析所记录和预处理的图像以估计符号在x和Y方向上的二进制值，如通过标记22的位移所给出的，并且否则用不确定值“-”表示符号时，可以采用各种方法。

例如，对于每一所识别的标记，可以调查其是否位于图4中所示的四个理想位移位置中任何一个的周围的特定“安全”区域内。这种“安全”区域例如可以通过圆形区域定义，其圆心在四个理想位移位置的各自一个上，并且具有预定的半径。于是，如果发现标记位于任何这种“安全”区域内，就保持符号以具有通过形成“安全”区域圆心的理想位移位置所表示的值。可选地，可以根据基于标记与理想位移位置的位移输出实数概率值的距离函数来计算“全刻度的”实数概率矩阵。然后，可以将概率闲值应用于实数概率矩阵，使得如果例如这种概率矩阵表示某一标记以超过0.8的概率编码“0′，或“1"，其中0.8是该闲值，那么将x-BOPM和y-BOPM矩阵中的对应矩阵元素设置为“0”或“1"。

可选地，如果标记的编码使得相同的x值(y值)用于位于通过光栅点23的对角线上面的两个理想位置(例如图4中的点b和c)，以及用于这个对角线下面的其它两个位置(例如图4中的点a和d)，那么可以使用所识别的标记的位置及其到该对角线的距离来估计所讨论的符号的二进制值。可以通过两种不同的方式使用这样所产生的该x-BOPM和y-BOPM矩阵，从而对通过所记录的图像的部分区域PA中的图案编码的位置进行解码。

本发明实施例提供的位置解码方法，通过数据信息与参考位置进行匹配得到的相对位移来对数据信息进行解码，能够实现数据信息的准确、完整解码。

图5为本发明实施例提供的数据解码装置示意图。如图5所示，本发明实施例的装置包括：第一获取单元1、第一处理单元2、第二获取单元3、第二处理单元4、解码单元5。

第一获取单元1，用于获取位置编码图像序列，所述位置编码图像序列包含位置编码信息和数据信息；

第一处理单元2，用于对所述位置编码图像序列进行解析，提取每个编码符号对应的数据信息；

第二获取单元3，用于获取位置编码序列中每个编码符号的参考位置；

第二处理单元4，用于将所述位置编码序列中的数据信息与对应的参考位置进行比对,得到位置偏移信息；

解码单元5，用于根据所述位置偏移信息对所述位置编码序列中的数据信息进行解码。

进一步的,解码单元5具体用于：

根据位置偏移信息计算数据信息与参考位置的的相对位置信息；

根据相对位置信息调整位置编码的空间位置，从而实现对数据信息的解码。

进一步的,装置还包括：

第一估计单元，用于根据至少一个参考位置估计预测位置。

进一步的,装置还包括：

第二估计单元，用于根据参考位置中至少两个在前位置估计每一预测位置。

本实施例提供的位置解码装置的各个单元的具体工作过程和方法实施例一一对应，此处不再赘述。

本发明实施例提供的位置解码装置，通过数据信息与参考位置进行匹配得到的相对位移来对数据信息进行解码，能够实现数据信息的准确、完整解码。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种位置解码方法，其特征在于，所述方法包括：

获取位置编码图像序列，所述位置编码图像序列包含位置编码信息和数据信息；

对所述位置编码图像序列进行解析，提取每个编码符号对应的数据信息；

获取位置编码序列中每个编码符号的参考位置；

将所述位置编码序列中的数据信息与对应的参考位置进行比对,得到位置偏移信息；

根据所述位置偏移信息对所述位置编码序列中的数据信息进行解码。

2.根据权利要求1所述的位置解码方法，其特征在于,所述根据所述位置偏移信息对所述位置编码序列中的数据信息进行解码具体包括：

根据所述位置偏移信息计算所述数据信息与所述参考位置的的相对位置信息；

根据所述相对位置信息调整所述位置编码的空间位置，从而实现对所述数据信息的解码。

3.根据权利要求1所述的位置解码方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据至少一个所述参考位置估计预测位置。

4.根据权利要求3所述的位置解码方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述参考位置中至少两个在前位置估计每一预测位置。

5.一种位置解码装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取单元，用于获取位置编码图像序列，所述位置编码图像序列包含位置编码信息和数据信息；

第一处理单元，用于对所述位置编码图像序列进行解析，提取每个编码符号对应的数据信息；

第二获取单元，用于获取位置编码序列中每个编码符号的参考位置；

第二处理单元，用于将所述位置编码序列中的数据信息与对应的参考位置进行比对,得到位置偏移信息；

解码单元，用于根据所述位置偏移信息对所述位置编码序列中的数据信息进行解码。

6.根据权利要求5所述的位置解码装置，其特征在于,所述解码单元具体用于：

根据所述位置偏移信息计算所述数据信息与所述参考位置的的相对位置信息；

根据所述相对位置信息调整所述位置编码的空间位置，从而实现对所述数据信息的解码。

7.根据权利要求5所述的位置解码装置，其特征在于,所述装置还包括：

第一估计单元，用于根据至少一个所述参考位置估计预测位置。

8.根据权利要求7所述的位置解码装置，其特征在于,所述装置还包括：

第二估计单元，用于根据所述参考位置中至少两个在前位置估计每一预测位置。