CN108734249B - 用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法及装置。装置包括处理器和显示部，处理器可被配置成确定接收端相对于装置的相位，并且将通过基于确定的接收端相对于装置的相位对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码输出到显示部。因此，能够在屏幕与摄像头间通信中提高识别率、传输速度或传输范围。

Description

用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法及装置

技术领域

本发明涉及一种屏幕与摄像头间通信，更具体而言，涉及一种能够在屏幕与摄像头间通信中提高识别率、传输速度或传输范围的加密代码输出方法及装置。

背景技术

屏幕与摄像头间通信(Screen-to-Camera Communication，以下又称作“S2C”)为可见光通信的一种，是通过对传输对象数据进行加密而显示到屏幕之后利用摄像头识别相应的数据而进行解密的通信方式。在S2C中，通过在加密后的图案中间添加特定图案(例如，标记图案)而识别代码的存在与否、位置及失真程度等。标记图案为由彼此不同的颜色构成的独特的标记，通常应用颜色间的规定比率。当空间上的图像(屏幕上的图像)透射到平面(摄像头的输入部)上时，图像上的颜色间的比率随失真程度而变化，其结果有可能会产生无法识别标记图案的情况，如果无法识别图案，则根本上无法进行通信。在实际实验环境中，通信失败也主要起因于这种图案识别的失败。

在摄像头与屏幕间通信中，为了校正这种发送端与接收端的相位差及失真，以往主要尝试将由接收端识别的失真的加密代码恢复到原型，但具有如下的问题：只能在从“相对正面”实现利用摄像头的加密代码识别的情况下执行这种方法，在超过允许范围的情况下通信完全失败。因此，在如宽阔的广场那样向多数人传递信息的情况下，或者在向处于如车辆内部那样视野受限的状况的用户传递信息的情况下，无法应用该方法。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)：韩国专利公开第2016-0136233号(“用于确定摄像机的空间特性的方法及系统”、安讯士有限公司)

发明内容

技术问题

为了解决上述问题，本发明的一目的是提供一种用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，该方法输出通过基于接收端相对于发送端的相位对原始加密代码进行变形而预失真的加密代码，从而提高取决于相位的识别率或传输速度。

为了解决上述问题，本发明的另一目的是提供一种用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置，该装置能够输出通过基于接收端相对于发送端的相位对原始加密代码进行变形而预失真的加密代码，从而提高取决于相位的识别率或传输速度。

为了解决上述问题，本发明的另一目的是提供一种用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，该方法能够通过依次输出与相对于发送端分别具有不同相位的多个接收端分别对应的预失真加密代码，而实现扩展的通信范围。

为了解决上述问题，本发明的另一目的是提供一种用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置，该装置能够通过依次输出与相对于发送端分别具有不同相位的多个接收端分别对应的预失真加密代码，而实现扩展的通信范围。

但是，本发明所要解决的问题并不限定于此，在不脱离本发明的思想及领域的范围内能够进行各种扩展。

技术方案

为了实现前述的目的，本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法可包括以下步骤：确定接收端相对于发送端的相位；以及输出通过基于确定的所述接收端相对于发送端的相位对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码。

根据一方面，所述接收端相对于发送端的相位可包含由所述发送端和所述接收端形成的角度。

根据一方面，可以对所述预失真加密代码进行变形以减小由所述接收端识别的加密代码和从正面识别所述原始加密代码的结果之间的误差。

根据一方面，所述接收端相对于发送端的相位可包含所述发送端与所述接收端之间的距离。

根据一方面，输出所述预失真加密代码的步骤可包括如下步骤：基于所述角度及所述距离，将所述原始加密代码均匀地缩小为由所述接收端沿相对于所述接收端的正面方向识别的虚拟平面的大小，从而生成缩小的加密代码；以及基于所述角度及所述距离，对包含在所述缩小的加密代码中的多个点分别进行点对点匹配，从而将所述多个点投影到所述原始加密代码所属的平面上并生成投影的加密代码。

根据一方面，输出所述预失真加密代码的步骤可进一步包括：基于所述距离，放大或缩小所述投影的加密代码的大小。

根据一方面，所述加密代码可以是QR码。

为了解决前述的问题，本发明的另一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法可包括：第一输出步骤，针对相对于发送端具有第一相位的接收端，在预先确定的时间段输出通过基于所述第一相位对原始加密代码进行变形而生成的第一预失真加密代码；以及第二输出步骤，针对相对于所述发送端具有第二相位的接收端，在预先确定的时间段输出通过基于所述第二相位对所述原始加密代码进行变形而生成的第二预失真加密代码。

根据一方面，能够反复交替执行所述第一输出步骤和所述第二输出步骤。

根据一方面，在所述第一输出步骤与所述第二输出步骤之间可进一步包括中间输出步骤，所述中间输出步骤在预先确定的时间段输出通过基于从所述第一相位按预先确定的相位间隔增加至所述第二相位的至少一个中间相位对所述原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码。

为了解决前述的问题，本发明的另一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置包括处理器和显示部，所述处理器可被配置成，确定接收端相对于所述装置的相位，以及输出通过基于确定的接收端相对于所述装置的相位对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码。

根据一方面，接收端相对于所述装置的相位可包含由所述装置和所述接收端形成的角度。

根据一方面，对所述预失真加密代码进行变形以减小由所述接收端识别的加密代码和从正面识别所述原始加密代码的结果之间的误差。

根据一方面，接收端相对于所述装置的相位可进一步包含所述装置与所述接收端之间的距离。

根据一方面，输出所述预失真加密代码可包括：基于所述角度及所述距离，将所述原始加密代码均匀地缩小为由所述接收端沿正面方向识别的虚拟平面的大小，从而生成缩小的加密代码；以及基于所述角度及所述距离，对包含在所述缩小的加密代码中的多个点分别进行点对点匹配，从而将所述多个点投影到所述原始加密代码所属的平面上并生成投影的加密代码。

根据一方面，输出所述预失真加密代码可进一步包括：基于所述距离，放大或缩小所述投影的加密代码的大小。

根据一方面，所述加密代码可以是QR码。

为了解决前述的问题，本发明的另一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置包括处理器和显示部，所述处理器可被配置成，针对相对于所述装置具有第一相位的接收端，在预先确定的时间段向所述显示部输出通过基于所述第一相位对原始加密代码进行变形而生成的第一预失真加密代码；以及针对相对于所述装置具有第二相位的接收端，在预先确定的时间段向所述显示部输出通过基于所述第二相位对所述原始加密代码进行变形而生成的第二预失真加密代码。

根据一方面，所述处理器可进一步被配置成将所述第一预失真加密代码和所述第二预失真加密代码反复交替输出到所述显示部。

根据一方面，所述处理器可进一步被配置成，在输出所述第一预失真加密代码与输出所述第二预失真加密代码期间，在预先确定的时间段将通过基于从所述第一相位按预先确定的相位间隔增加至所述第二相位的至少一个中间相位对所述原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码输出到所述显示部。

为了解决前述的问题，在本发明的另一实施例所涉及的存储有用于屏幕与摄像头间通信的能够由处理器执行的指令的计算机可读存储介质中，所述指令当由所述处理器执行时使所述处理器：确定接收端相对于发送端的相位；以及输出通过基于确定的所述接收端相对于发送端的相位对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码。

为了解决前述的问题，在本发明的另一实施例所涉及的存储有用于屏幕与摄像头间通信的能够由处理器执行的指令的计算机可读存储介质中，所述指令当由所述处理器执行时使所述处理器：针对相对于发送端具有第一相位的接收端，在预先确定的时间段输出通过基于所述第一相位对原始加密代码进行变形而生成的第一预失真加密代码；以及针对相对于所述发送端具有第二相位的接收端，在预先确定的时间段输出通过基于所述第二相位对所述原始加密代码进行变形而生成的第二预失真加密代码。

有益效果

本发明中公开的技术可具有如下的效果。但是，由于并不表示特定实施例包括如下的所有效果或者只包括如下的效果，因此应不能理解为本发明中公开的技术的权利范围由本发明中公开的技术来限定。

根据前述的本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法及装置，能够输出通过基于接收端相对于发送端的相位对原始加密代码进行变形而预失真的加密代码，或者依次输出与相对于发送端分别具有不同相位的多个接收端分别对应的预失真加密代码。因此，能够提高取决于接收端相对于发送端的相位的识别率或传输速度，并且能够实现因接收端相对于发送端的相位差而扩展的通信范围。

具体而言，从通信范围扩展的角度来看，根据本发明的一实施例，如前述那样，例如在因图像失真未能识别标记图像而无法进行通信的状况下能够进行通信，从而能够扩展通信范围。

此外，本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法及装置并不是提高特定编码方式的效率，而是能够扩展屏幕与摄像头间通信的所有代码方式所具有的根本局限，从而能够在宽范围内应用该用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法及装置。屏幕与摄像头间通信从其原理上看需要从拍摄图像中检测代码的过程，在失真拍摄原始图像的情况下难以检测该代码。本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法及装置能够应用到这种屏幕与摄像头间通信中，其应用范围非常广。

此外，根据本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法及装置，能够通过提高二维条形码识别性能而增加用户经验。如果将本发明的一实施例所涉及的技术应用到一般代码(例如，条形码或QR码等)识别中，则能够期待增加用户经验的效果。例如，在向智能手机发出用于证明自身身份的代码并利用位于外部的读取器来识别的情况下，能够大幅体现这种效果。即，在利用智能手机的自拍来确认外部读取器的相位，并且根据该相位使包含自身身份信息的代码失真的情况下，可以消除需要将代码贴近读取器的正面的不便感。

附图说明

图1A表示现有的原始QR码。

图1B表示从侧面拍摄现有的QR码的结果。

图2表示现有的QR码的标记图案。

图3是本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法的流程图。

图4是图3的预失真加密代码输出步骤的详细流程图。

图5是表示取决于屏幕和摄像头的相位的图像变形程度的示意图。

图6A至图6C是随不同相位产生的预失真加密代码的示意图。

图7是本发明的另一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法的流程图。

图8是表示本发明的另一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置的结构的框图。

图9是表示关于本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法的传输速度的识别阈值角度的图表。

图10是表示本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法的各角度的最大传输速度的图表。

具体实施方式

本发明可进行多种变更，可具有多种实施例，在附图中示意地表示特定实施例，并在以下具体实施方式中进行详细说明。

但应当理解的是，本发明并不限定于特定实施方式，包含于本发明的思想及技术范围内的所有变更、等同物以及替代物也包含于本发明。

第一、第二等术语可用于说明多种结构要素，但所述结构要素并非由所述术语限定。所述术语可以用于将一个结构要素从其他结构要素区别的目的。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第一结构要素可命名为第二结构要素，类似地第二结构要素可命名为第一结构要素。“和/或”这一术语包括多个相关联的记载项目的组合或多个相关联的记载项目中的任一项目。

当提及某个结构要素“连接”或者“联接”到其他结构要素时，应理解为可以直接连接或联接到其他结构要素，也可以在中间存在其他结构要素。反之，当提及某个结构要素“直接连接”或者“直接联接”到其他结构要素时，应理解为中间不存在其他结构要素。

在本申请中使用的术语仅用于说明特定实施例，并非用来限定本发明。关于单数形式的表述，如果在上下文中不是明确地表示其他含义，则该单数形式的表述也包括复数形式的含义。应当理解的是，在本申请中，“包括”或“具有”等术语是为了指定说明书所记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合存在，并不是用来事先排除一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合存在或附加的可能性。

如果没有其他定义，则包括技术的或科学的术语，在此使用的所有术语与在本发明所属技术领域的技术人员所普遍理解的含义具有相同的含义。如同普遍使用的词典中所定义的术语，应解释为与在相关技术的上下文中的含义具有一致的含义，如果在本申请中没有被明确定义，则不应解释为理想的或过度形式的含义。

下面，参照附图，对本发明的优选实施例进行更详细说明。在本发明的说明中，为了便于整体理解，对附图中的相同的结构要素使用相同的附图标记，并对相同的结构要素省略重复的说明。

图1A表示现有的原始QR码，图1B表示从侧面拍摄现有的QR码的结果。现有的屏幕与摄像头间通信在没有识别发送端与接收端的相位差及失真的情况下执行。其结果，如图1A及图1B所示，当由接收端识别的加密代码例如作为二维码的QR码与原始QR码(参照图1A)进行比较时，具有从侧面拍摄的代码(参照图1B)失真的问题，为了解决该问题，现有的方法主要可被分类为：1)以能够从损伤的代码恢复原始代码的方式进行加密和/或解密的方法；或者2)从失真的图案中提取用于分析代码的信息和数据的图像处理技术。

但如前述所提及的那样，当三维空间中的图像投射到二维平面上时，空间中的点之间的比率根据失真程度而变化，按规定比率识别标记图案的现有方式具有因未能识别标记图案的存在自身而无法进行通信自身的问题。以下，为了方便说明，实际上经常使用作为用于屏幕与摄像头间通信的加密代码的二维编码方式，在其他研究中以作为S2C的标记图案采用的QR码为基准进行了说明，但本发明的技术思想可以应用到利用能够在可见光通信中使用的图像的所有通信方式中，并不是利用QR码来限定本发明的技术范围。

图2是表示现有的QR码的标记图案。如图2所示，在QR码的情况下，在四边形的三个顶点上设置有如以下图案那样的标记图案，而且具有横竖所有线段的厚度比率为1:1:3:1:1的特性。能够通过从进入摄像头的图像查找接近黑白图案中该比率的图像而设定候选组，在属于候选组的图案中选择彼此之间的位置靠近QR码的位置的组，并且以该组为基准将失真的QR码转换为原型。当在这种一系列的过程中空间上的点投射到接收端的平面上时，假设包含在从“相对正面”拍摄即拍摄到的结果中的点之间的比率维持在预定的阈值以下，并且在该假设下实现投射。

但是，现实上有可能会产生因物理位置的局限而“相对正面”这一假设未成立的情况。作为该例如下所述。

1)通过在设置于宽阔的广场的画面上显示QR码而向多数人传递信息的情况

2)通过QR码向处于如车辆内部那样视野受限的状况的用户传递信息的情况

即，在如上述举例说明那样的例外情况下，摄像头无法从“相对正面”拍摄屏幕，并且如果屏幕与摄像头之间的相位差增加至包含在QR码中的标记图案的颜色间的比率超过预定的阈值的程度，则无法在具有这种相位的接收端通过QR码传递信息。

除无法识别QR码的情况以外，例如在需要利用智能手机识别QR码或者需要利用其他设备识别智能手机的QR码的情况下，也能够缩减为了对准“相对正面”而所付出的努力。作为现有技术即传输前变形为可恢复图案的方法或者从已传输的数据中恢复变形后的图案的技术，在这种情况下无法进行通信自身，或者在缩减为了对准“相对正面”而所付出的努力时无法发挥作用。

根据本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法及装置，为了克服这种屏幕与摄像头间通信的根本局限，能够按摄像头的方向失真显示加密后的代码。通过使显示到画面的代码事先失真而去除拍摄到摄像头的代码图像的失真，并且将标记图案的比率设为与原始加密代码的比率相同，从而即使变更由屏幕和摄像头形成的角度，也能够识别标记图案。通过利用这种方法，即使从在现有技术的情况下因未识别到标记图案而无法进行通信的角度来看也能够进行通信。

作为本发明的示意性实施例，可以考虑下述的两种程序，各个程序在实现手段方面存在若干差异。各个程序需要通过共同使用屏幕与摄像头间的角度而使代码失真并输出到画面的软件。按各程序所需要的手段如下所述。

首先，i)可以考虑通过预测接收端相位的范围而使代码在规定的角度内反复旋转的程序。作为能够应用到设置于如广场或棒球场等空间的屏幕中的方法，能够通过假设想要接收的用户数量多的情况并考虑分布有这些用户的范围，从而在规定的角度内反复失真并输出代码。在该情况下，发送端不需要额外的设备，可以只通过利用上述所提及的屏幕与摄像头间的角度而使代码失真并输出到画面的软件来实现。

接着，ii)可以考虑通过准确确认接收端的相位而失真显示代码的程序。可以考虑以提高一对一通信的性能为目的，按接收端的相位使代码失真，并且在发送端需要能够识别接收端的相位的装置(摄像头或传感器等)。在装置中具备用于确认接收端的相位的软件模块，并且能够通过使用从该模块获取到的信息和上述提及的屏幕与摄像头间的角度来使代码失真并显示到画面的软件，输出与接收端的相位对应的代码。

取决于接收端相位的预失真

图3是本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法的流程图，图4是图3的预失真加密代码输出步骤的详细流程图。以下，参照图3及图4对本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法进行更详细说明。

参照图3，本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法首先可以确定接收端(例如，摄像头的基准面或基准点)相对于发送端(例如，屏幕的基准面或基准点)的相位(步骤S310)。在此，接收端相对于发送端的相位可包含由发送端和接收端形成的角度，在特定实施例中，所述接收端相对于发送端的相位可进一步包含发送端与接收端之间的距离。

在此，用于确认接收端或用户的相位并求出与此相关的值的模块或算法可应用以往公知的软件或硬件，并不限定于特定的模块或算法。例如，为了确定作为接收端使用的摄像头的位置，在发送端可具备额外的用于检测距离和/或角度的传感器，作为这种传感器也可以使用三维深度摄像头。此外，为了指定接收端和发送端各自的位置，具有如GPS等的基于卫星的定位系统或室内位置识别系统中的任一者，并且为了确定接收端和发送端各自的方位角，具备如陀螺仪传感器等的加速度传感器或惯性传感器，从而也可以确定所述接收端与发送端之间的相位关系。或者，由于接收端和发送端直接具备RF部，因此也可以通过相互交换信号而确定两者之间的距离及角度。

再次参照图3，本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法可输出通过基于前面确定的接收端相对于发送端的相位对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码(步骤S320)。预失真加密代码可被变形以减小当由接收端识别的加密代码与从正面识别原始加密代码的结果进行比较时出现的误差。例如，如前面查看的那样通过考虑接收端相对于发送端的角度而失真输出原始加密代码，提高取决于角度的识别率，其结果能够扩展通信范围。

本发明的重要技术特征是按接收端的相位将二维图像(加密代码)输出到屏幕。即，本发明的目的是，当在未处于发送端的正面而相对于发送端具有相位的接收端拍摄显示到屏幕的代码时，尽管为相位失真也看起来像从正面拍摄的代码。当假设给定屏幕与摄像头之间的角度和距离时，由屏幕和摄像头形成的角度越小则显示到屏幕的加密代码越失真。

图5是表示取决于屏幕和摄像头的相位的图像变形程度的示意图。通过图5，对需要根据由屏幕和摄像头形成的角度输出到画面的变形图像进行说明。图5是从上方观察屏幕和摄像头的状况，可以说明由屏幕和摄像头形成的水平方向上的角度，与此同时可以实现垂直方向的变形。

如图3及图4所示，输出预失真加密代码的步骤(步骤S320)可包括以下步骤：通过基于由发送端和接收端形成的角度和/或发送端与接收端之间的距离，将原始加密代码均匀地缩小为由接收端沿相对于所述接收端的正面方向识别的虚拟平面的大小，从而生成缩小的加密代码(步骤S321)；以及通过基于由发送端和接收端形成的角度和/或发送端与接收端之间的距离，对包含在前面生成的缩小的加密代码中的多个点分别进行点对点(point-to-point)匹配并投影到原始加密代码所属的平面上，从而生成投影的加密代码(步骤S332)。

下面，参照图5对生成所述缩小的加密代码的步骤(步骤S321)及生成投影的加密代码的步骤(步骤S323)进行更具体说明。图5所示的P₁P₂为显示到发送端的屏幕上的图像的横轴，当接收端的摄像头位于V点时，由摄像头拍摄的图像的横轴投射为P₁'P₂。屏幕上的中点M不会投射到投射在摄像头上的图像的中点M”，当在P₁'P₂上沿正向描绘代码图像时该中点M”被匹配到屏幕的M'。即，为了使在V点拍摄到的代码图像不会失真，需要按所述P₁'P₂的长度均匀地缩小原始加密代码的横轴，使得在作为由接收端沿相对于所述接收端的正面方向识别的虚拟平面(Virtual Plane)的横轴的P₁'P₂上均匀地分布加密代码的图像，且能够变形原始加密代码，而以将位于作为缩小的加密代码的横轴的P₁'P₂上的多个点分别再次匹配到作为原始加密代码所属的平面的横轴的P₁P₂上的方式进行计算而生成投影的加密代码。即，当给定摄像头和屏幕的相对相位(θ和MV长度)时，通过均匀的缩小将P₁P₂上的点优先投射到P₁'P₂上，并且变形为将P₁'P₂上的点再次点对点匹配到P₁P₂上的形态，从而求出考虑失真的图像。

为了将P₁'P₂上的点分别点对点匹配并投影到P₁P₂上，可利用函数F。可以在函数F中，将图5中的M点设定为二维坐标的原点，并且分别用

及

来表示P₁V及P₂V的长度。

由于P₁'VM”的角度与P₂'VM”的角度相同，因此M'点成为具有

的比率的P₁P₂的内分点(point of internaldivision)。能够利用V及M'的坐标来求出直线M'V的方程式，并且由于直线M'V与P₁'P₂彼此正交，因此能够知道直线P₁'P₂的倾斜度。由于能够利用这种倾斜度和P₂的坐标来计算直线P₁'P₂的方程式，因此能够通过计算已知的两个直线M'V与直线P₁'P₂的交叉点而知道M”的坐标。由于M”为P₁'P₂的中点，因此能够知道P₂的坐标并还能够计算P₁'的坐标。函数F的解决方案由V和直线P₁'P₂的各个点之间的直线的x截面构成。因此，能够通过函数F将P₁'P₂上的点分别点对点匹配到P₁P₂而生成投影的加密代码。在上述说明中以水平方向的处理为基础进行了说明，也可以经由相同的过程对垂直方向进行处理。

图6A至图6C是根据不同的相位预失真的加密代码的示意图。如图6A至图6C所示，分别在正面、形成60度的角度的情况下以及在形成30度的角度的情况下，可输出根据角度对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码。

另外，根据部分实施例，可以基于发送端与接收端之间的距离，变形待输出的加密代码的大小。如图3及图4所示，输出预失真加密代码的步骤(步骤S320)可进一步包括以下步骤：基于发送端与接收端之间的距离，放大或缩小前面生成的投影的加密代码的大小(步骤S325)。在部分实施例中，当只考虑接收端与发送端之间的距离时，在接收端与发送端远离的情况下，能够通过大幅放大输出原始加密代码而使接收端识别加密代码，在接收端与发送端靠近的情况下，能够缩小输出原始加密代码，并且能够同时传递大量信息。

与多个相位分别对应的依次预失真

图7是本发明的另一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法的流程图。如图7所示，本发明的另一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法首先可执行第一输出步骤(步骤S710)，所述第一输出步骤针对相对于发送端具有第一相位的接收端，在预先确定的时间段输出通过基于第一相位对原始加密代码进行变形而生成的第一预失真加密代码。

接着，可执行第二输出步骤(步骤S730)，所述第二输出步骤针对相对于发送端具有第二相位的接收端，在预先确定的时间段输出通过基于第二相位对原始加密代码进行变形而生成的第二预失真加密代码。

在一方面中，在第一输出步骤(步骤S710)与第二输出步骤(步骤S730)之间可进一步执行中间输出步骤(步骤S720)，所述第二中间输出步骤在预先确定的时间段输出通过基于从第一相位按预先确定的相位间隔增加至第二相位的至少一个中间相位对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码。因此，可以以从第一相位至第二相位的宽范围内存在的多个接收端为对象，各个接收端能够更好地识别加密代码的方式，依次显示变形的加密代码。

因此，例如在如广场或棒球场等的宽阔的空间中通过大型屏幕向多个用户传递信息时，能够扩展通信范围。在此，例如也可以按各步骤将作为第一输出步骤和第二输出步骤的输出时间的预先确定的时间段设定为相同，也可以将该预先确定的时间段设定为不同。根据一方面，也可以通过反映多个用户所处的区间，将显示时间设定为不同。

用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置

图8是表示本发明的另一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置的结构的框图。如图8所示，本发明的另一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置800可包括处理器830和显示部850。处理器830可被配置成，确定接收端相对于装置800的相位，并且将通过基于确定的接收端相对于装置800的相位对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码输出到显示部850。

此外，在处理器830确定接收端相对于装置800的相位时，可使用公知的相位确定手段中的任一种以上，或者可使用能够以后开发的任意相位确定手段中的任一种以上。例如，装置800可包括用于确定接收端的相位的至少一个传感器810，或者包括RF部820，从而也可以从能够包括接收端或位置确定服务器的独立设备中接收关于接收端的相位的信息。接收到的所述信息也可以被存储在存储器840中。

根据本发明的又一实施例，处理器830也可以被配置成，针对相对于装置800具有第一相位的接收端，在预先确定的时间段将通过基于第一相位对原始加密代码进行变形而生成的第一预失真加密代码输出到显示部850，并且针对相对于装置800具有第二相位的接收端，在预先确定的时间段将通过基于第二相位对原始加密代码进行变形而生成的第二预失真加密代码输出到显示部850。

本发明的实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置的具体操作可以参照前述的本发明的实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法。

另外，根据与随接收端相位产生的预失真及与多个相位分别对应的依次预失真的实施例，可导出如下的有益效果。

1)扩展通信范围

根据本发明的实施例，如前面所提及那样，在因图像失真未能识别标记图像而无法进行通信的状况下能够进行通信，从而能够扩展通信范围。

2)在其他屏幕与摄像头间通信中的应用

本发明的实施例并不是提高特定编码方式的效率，而是用于扩展屏幕与摄像头间通信的所有编码方式所具有的根本局限，能够在宽范围内应用本发明的实施例。屏幕与摄像头间通信从其原理上看需要从拍摄图像中检测代码的过程，在失真拍摄原始图像的情况下难以检测该代码。本发明的实施例为能够应用到这种屏幕与摄像头间通信的发明，其应用范围非常广。

3)随二维条形码的识别性能提高产生的用户经验增加

如果将本发明的实施例所涉及的技术特征应用到一般代码(例如，条形码或QR码)识别中，则能够期待增加用户经验的效果。例如，在向智能手机发出用于证明自身身份的代码并利用位于外部的读取器来识别的情况下，能够大幅体现这种效果。即，在利用智能手机的自拍来确认外部读取器的相位，并且根据该相位使包含自身身份信息的代码失真的情况下，需要将代码贴近读取器的正面的不便感可以消失。

实验例

为了验证本发明的效果，实现接收应用并且使用用于识别QR码的常用智能手机应用进行了实验。为了实验，使用ZXing这一开源应用和Scandit这一常用应用。

图9是表示本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法的相对于传输角度的识别阈值角度的图表。在图9中可确认在传输速度固定的状况下能够识别的最大角度。ZXing和Scandit是指在照原样维持代码图像的状态下的最大识别角度，添加+Prime的ZXing和Scandit是指在屏幕的代码图像随角度变形时的最大识别角度。由结果可知，在应用本发明的技术的情况下，能够在更宽的角度内以高比特率(bit rate)进行传输。

图10是表示本发明的一实施例所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法的各角度的最大传输速度的图表。在图10中表示当与ZXing及Scandit一同使用本发明时取决于角度的最大传输速度。虽然由屏幕和摄像头形成的角度越小则传输速度越减小，但可确认在10度这一极限角度下也能够进行通信。

上述的本发明所涉及的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法可以在计算机可读记录介质中以计算机可读代码来实现。作为计算机可读记录介质，包括存储有能够由计算机系统解读的数据的所有种类的记录介质。例如，作为计算机可读存储介质，可具有ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁带、磁盘、闪存或光数据存储装置等。此外，计算机可读记录介质被分散到通过计算机通信网连接的计算机系统，并且作为能够以分散方式读取的代码来存储并运行。

所说明的特征可以在数字电路、计算机硬件、固件或它们的组合内运行。例如，为了利用可编程处理器运行特征，可以在从机器可读存储设备内的存储装置内实现的计算机程序产品中运行特征。并且，能够通过在输入数据上操作特征并生成输出，从而由用于执行所说明的实施例的函数的命令程序的可编程处理器执行特征。能够在包含为了从数据存储系统中接收数据及命令以及为了向数据存储系统传输数据及命令而结合的至少一个可编程处理器、至少一个输入设备以及至少一个输出设备的可编程系统中运行的一个以上的计算机程序内运行所说明的特征。为了针对规定结果执行特定操作，计算机程序包含能够在计算机内直接或间接使用的命令的集合。以包含编译后的或者解释后的语言的程序语言中的任一形态写入计算机程序，并且也可以以作为适合在模块、元件、子程序(subroutine)或其他计算机环境下使用的其他单元或者作为可独立操作的程序所包含的任一形态来使用计算机程序。

适合运行命令程序的处理器例如包含通用及特殊用途的微处理器这两个处理器以及单独处理器或其他种类的计算机的多重处理器中的一种。此外，适合实现体现所说明的特征的计算机程序命令及数据的存储设备例如包含如EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)及闪存设备等的半导体存储设备；如内部硬盘及可移动磁盘等的磁设备；光磁盘；以及包含CD-ROM和DVD-ROM的非挥发性存储器的所有形态。可以在ASIC(application-specific integrated circuits，专用集成电路)内合并处理器及存储器，或者可通过ASIC来附加处理器及存储器。

基于一系列的功能模块对上述说明的本发明进行了说明，但并非由前述实施例及附图来限定本发明，本发明所属技术领域的技术人员应能理解在不脱离本发明的技术思想的范围内能够进行各种置换、变型及变更。

前述实施例的组合并不限定于前述的实施例，不仅可以根据实现和/或需要提供前述的实施例，而且可以提供多种方式的组合。

在前述的实施例中，利用一系列的步骤或模块并以顺序图为基础说明了方法，但本发明并不限定于步骤的顺序，某一步骤可以与上述不同步骤以不同的顺序进行或同时进行。此外，对于本发明所属技术领域的普通技术人员而言顺序图中所示的步骤不是排他性的，应能理解可以包含其他步骤，或者顺序图中的一个以上的步骤不会对本发明的范围带来影响且能够删除。

前述的实施例包括多种方式的示例。虽然无法叙述用于表示多种方式的所有可能的组合，但本发明所属技术领域的技术人员能够知道可进行其他组合。因此，本发明包括属于所附的权利要求书内的所有其他替换、修改及变更。

[附图标记说明]

800：用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置

810：传感器

820：RF部

830：处理器

840：存储器

850：显示部

Claims (20)

1.一种用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，包括以下步骤：

确定接收端相对于发送端的相位；以及

通过所述发送端的屏幕输出通过基于所确定的所述接收端相对于发送端的相位对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码，

其中，对所述预失真加密代码进行变形以减小由所述接收端识别的加密代码和从正面识别所述原始加密代码的结果之间的误差。

2.根据权利要求1所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，其中，所述接收端相对于发送端的相位包含由所述发送端和所述接收端形成的角度。

3.根据权利要求2所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，其中，所述接收端相对于发送端的相位还包括所述发送端与所述接收端之间的距离。

4.根据权利要求3所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，其中，输出所述预失真加密代码的步骤包括如下步骤：

基于所述角度及所述距离，将所述原始加密代码均匀地缩小为由所述接收端沿相对于所述接收端的正面方向识别的虚拟平面的大小，从而生成缩小的加密代码；以及

基于所述角度及所述距离，对包含在所述缩小的加密代码中的多个点分别进行点对点匹配，从而将所述多个点投影到所述原始加密代码所属的平面上并生成投影的加密代码。

5.根据权利要求4所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，其中，输出所述预失真加密代码的步骤还包括如下步骤：

基于所述距离，放大或缩小所述投影的加密代码的大小。

6.根据权利要求1所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，其中，所述加密代码为QR码。

7.一种用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，包括：

第一输出步骤，针对相对于发送端具有第一相位的接收端，在预先确定的时间段通过所述发送端的屏幕输出通过基于所述第一相位对原始加密代码进行变形而生成的第一预失真加密代码；以及

第二输出步骤，针对相对于所述发送端具有第二相位的接收端，在预先确定的时间段通过所述发送端的屏幕输出通过基于所述第二相位对所述原始加密代码进行变形而生成的第二预失真加密代码，

其中，对所述第一预失真加密代码和所述第二预失真加密代码进行变形以减小由所述接收端识别的加密代码和从正面识别所述原始加密代码的结果之间的误差。

8.根据权利要求7所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，其中，反复交替执行所述第一输出步骤及所述第二输出步骤。

9.根据权利要求7所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出方法，其中，在所述第一输出步骤与所述第二输出步骤之间还包括中间输出步骤，所述中间输出步骤在预先确定的时间段输出通过基于从所述第一相位按预先确定的相位间隔增加至所述第二相位的至少一个中间相位对所述原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码。

10.一种用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置，其中，

所述装置包括处理器和显示部，

所述处理器被配置成：

确定接收端相对于所述装置的相位；以及

输出通过基于确定的接收端相对于所述装置的相位对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码，

其中，对所述预失真加密代码进行变形以减小由所述接收端识别的加密代码和从正面识别所述原始加密代码的结果之间的误差。

11.根据权利要求10所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置，其中，接收端相对于所述装置的相位包含由所述装置和所述接收端形成的角度。

12.根据权利要求11所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置，其中，接收端相对于所述装置的相位还包括所述装置与所述接收端之间的距离。

13.根据权利要求12所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置，其中，输出所述预失真加密代码包括：

基于所述角度及所述距离，将所述原始加密代码均匀地缩小为由所述接收端沿正面方向识别的虚拟平面的大小，从而生成缩小的加密代码；以及

基于所述角度及所述距离，对包含在所述缩小的加密代码中的多个点分别进行点对点匹配，从而将所述多个点投影到所述原始加密代码所属的平面上并生成投影的加密代码。

14.根据权利要求13所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置，其中，输出所述预失真加密代码还包括：

基于所述距离，放大或缩小所述投影的加密代码的大小。

15.根据权利要求10所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置，其中，所述加密代码为QR码。

16.一种用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置，其中，

所述装置包括处理器和显示部，

所述处理器被配置成，

针对相对于所述装置具有第一相位的接收端，在预先确定的时间段向所述显示部输出通过基于所述第一相位对原始加密代码进行变形而生成的第一预失真加密代码；以及

针对相对于所述装置具有第二相位的接收端，在预先确定的时间段向所述显示部输出通过基于所述第二相位对所述原始加密代码进行变形而生成的第二预失真加密代码，

其中，对所述第一预失真加密代码和所述第二预失真加密代码进行变形以减小由所述接收端识别的加密代码和从正面识别所述原始加密代码的结果之间的误差。

17.根据权利要求16所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置，其中，所述处理器还被配置成将所述第一预失真加密代码及所述第二预失真加密代码反复交替输出到所述显示部。

18.根据权利要求16所述的用于屏幕与摄像头间通信的加密代码输出装置，其中，所述处理器还被配置成，在输出所述第一预失真加密代码与输出所述第二预失真加密代码期间，在预先确定的时间段将通过基于从所述第一相位按预先确定的相位间隔增加至所述第二相位的至少一个中间相位对所述原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码输出到所述显示部。

19.一种计算机可读存储介质，在所述计算机可读存储介质上存储有用于屏幕与摄像头间通信且能够由处理器执行的指令，所述指令当由所述处理器执行时使所述处理器：

确定接收端相对于发送端的相位；以及

通过所述发送端的屏幕输出通过基于确定的所述接收端相对于发送端的相位对原始加密代码进行变形而生成的预失真加密代码，

其中，对所述预失真加密代码进行变形以减小由所述接收端识别的加密代码和从正面识别所述原始加密代码的结果之间的误差。

20.一种计算机可读存储介质，在所述计算机可读存储介质上存储有用于屏幕与摄像头间通信且能够由处理器执行的指令，所述指令当由所述处理器执行时使所述处理器：

针对相对于发送端具有第一相位的接收端，在预先确定的时间段通过所述发送端的屏幕输出通过基于所述第一相位对原始加密代码进行变形而生成的第一预失真加密代码；以及

针对相对于所述发送端具有第二相位的接收端，在预先确定的时间段通过所述发送端的屏幕输出通过基于所述第二相位对所述原始加密代码进行变形而生成的第二预失真加密代码，

其中，对所述第一预失真加密代码和所述第二预失真加密代码进行变形以减小由所述接收端识别的加密代码和从正面识别所述原始加密代码的结果之间的误差。

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