CN109791622A - 回射性多尺度代码 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制品，在一些示例中，该制品包括：基底，该基底具有表面；父光学元素组，该父光学元素组包括置于该基底的表面上的一个或多个父光学元素；子光学元素组，该子光学元素组包括置于该基底的表面上的一个或多个子光学元素。该父光学元素中的每个父光学元素具有第一回射特性，并且该子光学元素中的每个子光学元素具有与该第一回射特性不同的第二回射特性。

Description

回射性多尺度代码
技术领域
本公开涉及在制品的物理表面上编码信息以及用于编码和解码此类信息的系统。
背景技术
条形码通常为数据或信息的光学机器可读表示。一些条形码通过系统性地改变平行线的宽度和间距来表示数据。这些类型的条形码通常被称为线性或一维(1D)条形码。编码在条形码中的数据或信息可涉及附着条形码的物体。
后来，开发了二维(2D)条形码。这些条形码使用二维几图案来编码数据。常见的2D条形码是快速响应(QR)代码，它是呈正方形形状的矩阵类型代码。QR代码通常包括其角落处的三个不同的正方形，它们限定代码的边界和取向；以及在第四个拐角附近的较小的正方形，它用于标准化图像的大小、取向和观察角度。
信息使用8比特码字或块编码在QR代码中，其中每一比特由白色正方形或黑色正方形表示。比特以基本的矩阵或网格图案布置，其中每一比特为相同大小的正方形。在产生矩阵时，码字遵循两个像素宽的条带，这些条带从右下角在代码中从右至左上下曲折并且围绕代码的其他元素导引。在QR代码中，编码的信息通常遵循标准化布局方案以允许解码装置可靠地检索编码的信息。可编码在QR代码中的字符数取决于每一比特的大小、QR代码本身的大小、字符字母的大小以及所用的错误校正级别。通常，错误校正级别越高，存储容量越小。即使考虑到与条形码相关的现有技术，条形码以及包含此类条形码的标志或其它制品中也存在各种缺点。
发明内容
本公开的制品、技术和系统涉及一种机器可读代码，该机器可读代码包括编码在光学元素组的层级结构中的一个或多个值，其中该机器可读代码体现在制品上并且可由检索代码图像的计算装置解码。光学元素组的层级结构可构造成n级的父级光学元素组和子级光学元素组，其中子光学元素组的光学元素具有与父光学元素组的光学元素的回射特性不同的回射特性。在一些情况下，第一编码值基于父光学元素组的布置，并且第二编码值基于子光学元素组和父光学元素组中的相同光学元素布置，而第一编码值和第二编码值是不同的。在一些情况下，父光学元素组可从制品和图像捕获装置之间的比子光学元素组更大的距离解码。在一些情况下，父光学组中的光学元素可用于表示光学元素的层级结构的不同级中的不同信息。在一些情况下，父光学元素组可使用比子光学元素组更低强度的光源解码。以这种方式，机器可读代码的层级结构可允许更多信息被编码到制品的有限表面空间中。因此，随着图像捕获装置和制品之间的距离减小，来自层级结构中的不同光学元素组的不同信息可由机器可读代码解码。
本公开的至少一些方面涉及一种制品，该制品包括：基底，该基底具有表面；父光学元素组，该父光学元素组包括置于该基底的该表面上的一个或多个父光学元素；子光学元素组，该子光学元素组包括置于该基底的该表面上的一个或多个子光学元素；第一编码值，该第一编码值与该父光学元素中的至少一个父光学元素相关联；和第二编码值，该第二编码值与该子光学元素中的至少一个子光学元素相关联，其中该父光学元素中的每个父光学元素具有第一回射特性，其中该子光学元素中的每个子光学元素具有与该第一回射特性不同的第二回射特性。
本公开的至少一些方面涉及一种方法，该方法包括：通过计算装置接收具有包括表面的基底的制品的第一图像和第二图像，其中该第一图像在第一条件下捕获，其中该第二图像在与第一条件不同的第二条件下捕获，其中包括一个或多个父光学元素的父光学元素组置于该基底的该表面上，其中包括一个或多个子光学元素的子光学元素置于该基底的该表面上，其中父光学元素中的每个父光学元素具有第一回射特性，其中子光学元素中的每个子光学元素具有与第一回射特性不同的第二回射特性；使用该第一图像通过该计算装置解码第一编码值；以及使用该第二图像通过该计算装置解码第二编码值。
本公开的至少一些方面涉及一种方法，该方法包括：通过计算装置接收具有包括表面的基底的制品的图像，其中包括一个或多个父光学元素的父光学元素组置于该基底的该表面上，其中包括一个或多个子光学元素的子光学元素组置于该基底的该表面上，其中父光学元素中的每个父光学元素具有第一回射特性，其中子光学元素中的每个子光学元素具有与第一回射特性不同的第二回射特性；用第一处理方法，使用该制品的图像通过该计算装置解码第一编码值；以及用与第一处理方法不同的第二处理方法，使用该制品的图像通过该计算装置解码第二编码值。
附图说明
图1为具有示例性内容光学元素和环境光学元素的机器可读光学代码。
图2A为标志上的机器可读光学代码的示例性图。
图2B为如在红外光谱中所见的在标志上的机器可读光学代码的示例性图。
图3为符合本公开的示例性标志构造。
图4A为具有嵌套式内容光学元素的示例性机器可读光学代码。
图4B示出了具有嵌套式内容光学元素的机器可读光学代码的各部分。
图5为用于读取多维机器可读光学代码的系统的示例。
图6为在用于读取多维机器可读光学代码的系统中使用的计算装置的示例。
图7示出了根据本公开的一种或多种技术的包括通过计算装置执行的示例性操作的流程图。
具体实施方式
图1示出了具有示例性内容和环境光学元素的机器可读光学代码100(或“代码100”)。在本公开的一些示例中，机器可读代码100包括光学元素，该光学元素表示二进制或n进制信息，并且可能不是可读的并且/或者包含对人类有意义的信息。例如，n进制信息可使用n基数字符或数字系统来表示。在图1中，代码100是多维数据矩阵，它由以包括行和列的构型取向的正方形或光学元素构成。在一些示例中，术语“光学元素”和“模块”可互换使用。本公开的机器可读光学代码不是QR代码，并且可提供相对于QR代码的一个或多个优点，如从本公开是显而易见的。虽然本公开的制品、系统和技术关于交通标志进行了描述，但是其它制品可包括牌照、服装、可穿戴设备、车辆、基础设施、贴花等。
如图1所示，代码100可表示二进制代码，因为一些光学元素表示一定比特的数据，并且是白色或黑色，其中白色和黑色分别对应于“0”和“1”，以便在代码中编码机器可读信息。可使用任何可能的编码方案，诸如前述示例中的二进制。更一般地，基于它的视觉外观(例如，灰度级值)或它的回射特性，光学元素可表示一组编码值中的一个编码值，其中该组编码值对应于可分配给特定光学元素的多个不同的可能的灰度级值。可使用任何数量的不同组的编码值，诸如字母字符、数字字符或任何其它符号。在一些情况下，编码值基于相应的光学元素的视觉可辨性和/或回射特性可辨性是可辨别的。出于例示的目的，图1所示的正方形包括n进制阴影灰度级，以示出代码100中的不同编码值作为n进制编码元素。在一些情况下，阴影的灰度级表示不同的回射特性。在一个示例中，D4的回射系数(RA)为50，D3的RA为500，C3的RA为100，并且C2的RA为200。
在一些情况下，不同的回射特性为不同的回射强度值。在一些情况下，不同的回射特性为不同波长。在一些情况下，不同的回射特性具有不同的偏振态。在一些情况下，不同的回射特性具有不同的相位延迟。在一些情况下，回射特性在可见光谱中是可检测的。在一些情况下，回射特性在红外光谱中是可检测的。
在一些示例中，其中一组编码值包括N个编码值。光学元素组可包括M个光学元素，其中至少部分地基于分配给光学元素组的相应光学元素的相应视觉灰度级值，光学元素组表示编码值的一组NM组合中的编码值的组合。在一些示例中，相应的灰度级值各自包括在一组M个视觉上可辨别的灰度级值中。虽然图1中的光学元素被示为正方形，但是符合本公开的光学元素可具有任何形状。
在一些示例中，代码100可包括三种类型的光学元素：取景器光学元素、环境光学元素和内容光学元素。图1中的取景器光学元素为D行和4列中的光学元素(总计13个光学元素)。具体地，光学元素A4、D1、D4、D7和G4为“0”，并且剩余的取景器光学元素为“1”。取景器光学元素可使得机器视觉系统能够识别图像中的2D条形码，或定位图像内的光学代码，包括代码100的外边缘。
取景器(即，父)代码或光学元素使得机器或机器视觉系统能够整理图像中出现的各个线和其他视觉特征，以便确定光学代码在空间上在哪里开始和结束。取景器代码或光学元素通常在位置上是固定的，并且在视觉上足够不同或复杂，使得它们通常自然地不发生。以这种方式设计取景器代码或光学元素允许机器视觉具有合理的确定性，即它已经识别它应解码的2D代码。更复杂的取景器代码增加了机器视觉系统找到并解码2D代码的可能性。视觉上更复杂的取景器代码可能需要增加实现代码所需要的取景器光学元素的数量，并且可产生更小的光学元素大小(这可增加光学元素遮挡和错误读取的可能性)以及剩余更少的用于解码数据或信息的光学元素。
在一些构型中，取景器光学元素使得机器视觉系统能够确定2D条形码的取向。然而，在其它应用中，2D条形码的取向可由处理2D条形码的图像的计算装置确认(诸如当2D条形码在标志或静止物体上时)。在这些应用中，需要较少的取景器光学元素(和信息比特)，因为计算装置不需要取向信息来编码。如代码100中所示的取景器光学元素可通过光栅扫描快速识别。在一个示例中，符合本公开的光学代码包括少于36个取景器光学元素。在另一个示例中，符合本公开的光学代码包括例如少于25、23、21、19、17、15或13个取景器光学元素。
下表示出了取景器光学元素、环境光学元素、内容光学元素、总光学元素以及可编码在符合本公开的各种大小的光学代码中的数据比特的数量。虽然这些是代码大小的示例，但是可产生符合本公开的其它变化大小的代码，从而推断以下光学元素信息。在以下表中，取景器光学元素的数量是基于取景器光学元素的交叉中心图案。根据所使用的图案，可存在更多或更少的取景器光学元素。另外，列出的内容光学元素的数量假定内容光学元素是标准或环境光学元素的面积的25％。根据所需应用的需要，可在更多或更少环境或内容光学元素的情况下设计代码。编码数据比特的数量补偿内容光学元素和环境光学元素之间的变化性，并且假定每个标准比特大小编码一个比特的数据(排除取景器光学元素)。
表1：示例性代码大小和光学元素分布
取景器光学元素可以各种方式布置在光学代码100中。虽然取景器光学元素以中心交叉图案布置在代码100中，但是取景器光学元素的其它放置或构型包括在每个角落处放置三个白色光学元素。另一种变型包括在相邻角落光学元素之间沿一个或多个边缘的交替时钟像素(白色，黑色)。在阅读本公开时，符合本公开的代码中的取景器光学元素的其它位置对于本领域技术人员而言是明显的。
环境(即，父)光学元素通常是编码与代码100所在的制品或物体或者制品或物体的位置或环境相关的机器可读数据或信息的比特或光学元素。在一个示例中，环境光学元素与取景器光学元素是相同大小和/或具有相同的回射特性，并且可通过机器视觉系统从第一距离和/或在第一光源强度下检测，该第一距离与取景器光学元素可检测所处于的距离相同。这种距离和光源强度取决于2D代码的大小和/或回射特性、2D代码中的光学元素的数量、每个光学元素的大小和/或回射特性以及检测2D代码的机器视觉系统的分辨率。编码在环境光学元素中的数据的示例包括：制品或物体的位置、与制品或物体相关的制造信息、代码所位于的交通标志的分类、可应用于特定区域、时间、日期或天气条件的法律或其它驾驶限制、标志所应用于的交通车道。在阅读本公开时，其它类型的信息对于本领域技术人员而言是明显的。在图中1，光学元素A2、A3、B2、B3、B5、B6、B7、C2、C3、C5、C6、C7、E1、E2、E3、E5、E6、F1、F2、F3、F5、F6、G5和G6全部是环境光学元素。在这些光学元素中，仅出于例示的目的，光学元素A2、B2、B5、B6、B7、C2、E6、F1、F2、F3、F6和G6对应于“1”，并且剩余的环境光学元素对应于“0”，因为对于1的灰度级颜色或阴影之间的映射对应于光学元素A2、B2、B5、B6、B7、C2、E6、F1、F2、F3、F6和G6的灰度级颜色或阴影。
可使用各种编码技术将信息编码到代码100中。一种此类示例性技术是里德-所罗门代码(Reed-Solomon code)，如本领域技术人员所理解的，并且如在C.K.P.Clarke,R&DWhite Paper WHP031，2002年7月的“Reed-Solomon Error Correction(里德-所罗门错误校正)”中所述，在以下处可获得：http://downloads.bbc.co.uk/rd/pubs/whp/whp-pdf-files/WHP031.pdf，该文献以引用的方式并入本文。符合本公开的可使用的其它类型的错误校正代码包括戈莱码、低密度奇偶检验码和涡轮码。其它类型的代码对于本领域技术人员而言是明显的。在代码100中，使用三基数扩展里德-所罗门代码，环境光学元素可在总计24个环境光学元素中嵌入12比特的信息。多达两个光学元素可能被遮挡或丢失，并且编码在环境光学元素中的数据仍然可恢复。如果环境光学元素表示标志类型，则使用针对本文所述的代码100的编码，可分类多至4096个独特的标志。
代码100还包括36个内容(即，子)光学元素，每四个在更大的光学元素A1、B1、C1、E7、F7、G1、G2、G3和G7中。内容光学元素可通过机器视觉系统从第二距离(但是不可通过机器视觉系统在第一距离处检测)或在第二光源强度下(但是不可通过机器视觉系统使用第一光源强度检测)检测，其中第二距离小于第一距离并且第二光源强度高于第一光源强度。内容光学元素通常是编码与代码100所在的制品或物体或者制品或物体的位置和环境相关的机器可读数据或信息的比特或光学元素。内容光学元素可用于扩展环境光学元素中编码的信息。例如，如果环境光学元素指示制品为速度限制标志，则内容光学元素可用于指示速度限制在标志所位于的区域中为55英里/小时。以这种方式，内容信息可描述环境信息。通过机器视觉系统可读取内容光学元素的距离和光源强度取决于代码100的大小和/或回射特性、代码100中的光学元素的数量、每个光学元素的大小和/或回射特性以及机器视觉系统的分辨率。
A1、B1、C1、E7、F7、G1、G2、G3和G7中的内容光学元素可编码各种类型的信息，包括特定于标志的信息诸如速度限制、指令信息、GPS坐标或资产编号。内容光学元素也可用于作为环境光学元素的进一步错误校正来起作用。
数据可以各种方式或使用各种算法编码在内容光学元素中。一个这种算法是6基数里德-所罗门代码，其允许12比特的数据编码在内容光学元素中。因为内容代码通常小于环境代码，所以增加了内容光学元素错误读取或从机器视觉系统的视场被遮挡的可能性。对于环境光学元素，与3基数里德-所罗门代码相比，使用6基数里德-所罗门编码方案可提供额外的冗余或错误检验。多达12个相邻的内容光学元素可在此特定构型中被遮挡，并且来自内容光学元素的数据可被准确地读取。
光学元素A5、A6和A7可用于将自定义数据在安装时添加到标志。在一个示例中，它们可全部呈现为白色，并且信息诸如标志所应用于的车道可由安装者通过将IR黑色材料添加在所需的光学元素上来指示。
虽然代码100被示为7x7矩阵，如取景器光学元素的大小所确定，但是其它代码在本公开的范围内。例如，代码可以是8x8、9x9、10x10、11x11、12x12、13x13、NxN或NxM。在一些构型中，符合本公开的代码可以不是正方形矩阵。光学代码可以是圆形、三角形、多边形、矩形或任何所需的不规则形状。这种光学代码的大小可使用确定单个光学元素的标准大小的取景器光学元素的大小通过计算标准光学元素的总数量来确定。
图2A为可包括根据本公开的机器可读光学代码的标志20的示例性图。标志20是在美国的许多道路上放置的交通标志的示例。符合本公开的光学代码可作为示例应用到任何标志或应用到任何其它制品。在一个示例中，诸如图2A，光学代码可产生为仅在红外光谱中可见，使得它在可见光中不被司机或人眼看到，但是可在IR光中被机器视觉系统读取。在阅读本公开时，用于实现符合本公开的光学代码的其它方法进行通篇讨论，并且对于本领域技术人员而言是明显的。
图2B为如在红外光谱中所见的在标志(例如，图2A的标志20)上的机器可读光学代码22的示例性图。光学代码22具有辅助机器视觉系统检测光学代码22在哪开始和结束的过渡边缘23。过渡边缘可在如本文讨论的回射表面或标志上以各种方式产生。标志20的部分24包围光学代码22，因为光学代码22与标志20具有不同的形状。光学代码22具有7x7矩阵大小，使用针对大小计算的初级(或环境光学元素)的大小。光学代码22包括表示“1的”(25)和“0的”(26)两者的光学元素，它们包括取景器光学元素、内容光学元素和环境光学元素。
图3为根据本公开的示例性标志构造300。虽然符合本公开的光学代码可应用于任何制品，无论是移动的或是静止的，但是图4示出了一个实施方案，其中光学代码应用于具有在其上体现的回射片材的标志。图3示出了具有多层、回射片材和如本文所述的光学代码的这种标志的横截面。层410为基底。通常，基底410为刚性或非柔性且耐用的材料，诸如金属。一种此类合适的金属为铝。在其它实施方案中，基底410可以是或包括任何刚性、半刚性或柔性表面。
回射片材320可以是如本公开所述的回射片材。粘合剂层(未示出)可设置在回射片320和基底310之间以将回射片320粘附到基底310。符合本公开的可使用的回射片材的一个示例为可从明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company of St.Paul,Minnesota)获得的3MDiamond GradeTM DG3回射片材系列4000。
层330包括消息或图像，它通常印刷到层320上。层330可以是交通标志图像，诸如图2A所示的停止标志。层330可包括在可见光谱中的任何消息或图像，或者在与层340中的光学代码不同的波长下可见的消息或图像。在单个标志、牌照或其它基底中包括在不同波长处可见的信息或图像的示例更详细地描述于美国专利8,865,293中，该专利以引用的方式整体明确地并入本文。
层340包括符合本公开的光学代码，诸如图2B中所示的光学代码。层340中的光学代码可以各种方式形成。例如，如果光学代码340被设计为在可见光谱中可见，则它可以深色(诸如黑色)印刷到浅色(或白色)基底上。如果层340中的光学代码被设计为在IR光谱(通常在700-1000nm的范围内，虽然在一些示例中，可使用诸如850nm或900nm的波长)中可见，但是层440中的光学代码可以各种方式产生。具体地，在层340下面的回射层320的情况下，未用吸收、散射或以其它方式抑制红外光谱中的回射的材料或基底覆盖的层320的任何部分将呈现为白色或浅色。因此，施加吸收、散射或以其它方式扼制红外光谱中的回射的材料可用于产生黑色光学元素以及层340中的光学代码周围的边界。
可使用的材料的示例包括使用IR吸收黑色墨水印刷需要为黑色或深色的标志的部分。在另一个示例中，IR吸收多层光学膜(MOF)可被选择性地切割，使得去除需要为白色的标志的任何部分，并且膜叠置在层330上。当在红外光谱中观察时，膜仅在意图为白色的光学代码区域中允许回射。虽然在本文中讨论红外(IR)光谱，但是可使用其它光谱，诸如近红外光谱(具有大约950nm波长的光)。当层340中的光学代码产生为950nm光吸收膜时，在950nm处的光照射光学代码的情况下，黑色印刷部分将吸收光并且对于机器视觉系统呈现为黑色，并且未印刷部分将呈现为亮色或白色。
标志300可任选地包括形成或粘合在层340上的覆盖层350。覆盖层350可由视觉上透明的红外透明材料构成，该材料诸如但不限于多层光学膜。
在标志300的构造中使用回射层可提供若干优点。例如，当信息主要被捕获在红外光谱中并且图像中的仅可见区为通过从回射片材320反射的光产生的亮色或白色光学元素时，返回到照相机的光照条件可能对于图像捕获装置和/或计算装置产生识别图像中的非IR回射性的任何物体的困难。这包括标志或光学代码周围的背景和其它个人信息，诸如个体的面部、图像或其它识别信息。
此外，来自层340的生成光学代码的白色或亮色部分的回射光可产生与图像中的黑色区域具有鲜明对照的图像，包括在光学代码和周围图像之间的天然边界或过渡。这种过渡示为图2B中的物品23。在一些现有QR代码中，黑色光学元素在整个代码边界或代码边界的一部分周围可以是必须的，以便为机器视觉系统描绘QR代码在哪开始和结束。相比之下，因为标志300上的包围光学代码的区域将在IR光谱中呈现为黑色，所以不需要额外的边界光学元素，从而实现更大的编码效率。
图4A示出了具有三级光学元素的例示性机器可读光学代码400。在一些示例中，父光学元素组402可包括具有相对高回射系数(例如，500)的材料。在一些示例中，子光学元素组404可包括具有比父光学元素组402的材料低的回射系数(例如，200)的材料。在一些示例中，第2级子光学元素组406可包括具有比子光学元素组404的材料低的回射系数(例如，50)的材料。
在一些示例中，对应于父光学元素402中的至少一个父光学元素的第一编码值可在大于或等于阈值距离的图像捕获装置和制品之间的特定距离处解码。分别对应于至少一个子光学元素404的第二编码值可在图像捕获装置和制品之间的特定距离处不解码。在一些示例中，该特定距离为第一距离，其中对应于子光学元素组和父光学元素组的第二编码值可在图像捕获装置和制品之间的第二距离处解码，该第二距离小于该第一距离。在一些示例中，第二编码值与父光学元素组402和子光学元素组404两者相关联。在一些示例中，阈值距离为图像捕获装置捕获的图像的分辨率在高于可辨性阈值下在视觉上不同的子光学元素组的一个或多个光学元素之间在视觉上不进行区分的距离。在一些示例中，可辨性阈值可以是用户定义的、硬编码的或机器生成的。在一些示例中，对应于至少一个第2子光学元素406的第三编码值可在图像捕获装置和制品之间的第三距离处解码，该第三距离小于该第二距离。在一些示例中，第三编码值与子光学元素组404和第2子光学元素组406相关联。在一些示例中，第三编码值与父光学组402、子光学元素组404和第2子光学元素组406相关联。
在一些示例中，对应于父光学元素中的至少一个光学元素的第一编码值可使用大于或等于阈值强度的特定光源强度解码。分别对应于至少一个子光学元素404的第二编码值可在特定光源强度下不解码。在一些示例中，第二编码值与父光学元素组402和子光学元素组404两者相关联。在一些示例中，特定光源强度为第一光源强度，其中对应于子光学元素组404的第二编码值可使用第二光源强度解码，该第二光源强度高于该第一光源强度。在一些示例中，阈值强度为图像捕获装置捕获的图像的分辨率在高于可辨性阈值下在视觉上不同的子光学元素组的一个或多个光学元素之间在视觉上不进行区分的光源强度。在一些示例中，可辨性阈值可以是用户定义的、硬编码的或机器生成的。在一些示例中，对应于至少一个第2子光学元素406的第三编码值可使用第三光源强度解码，该第三光源强度高于该第二光源强度。在一些示例中，第三编码值与子光学元素组404和第2子光学元素组406相关联。在一些示例中，第三编码值与父光学组402、子光学元素组404和第2子光学元素组406相关联。
图4B示出了具有嵌套式父光学元素和子光学元素的机器可读光学代码的各部分。在许多机器视觉系统中，该系统通过检测图像中的最浅色调和图像中的最深色调来确定光学元素为“白色”或“黑色”。然后机器通过确定比在检测的白色和黑色之间一半的色调更深的任何事物被确定为黑色来对图像进行“二值化”。比一半(或50％)色调更浅的任何事物被确定为白色。当嵌套多层内容光学元素时，可应用此相同的原理。
图4B还示出了体现在物理表面上的父光学元素组和子光学元素组的层级结构，其中灰度级值表示回射特性。例如，光学元素组424(在不同水平的细节下还图示为425和426)可以是具有四个子光学元素组A12、B11、B12的父光学元素组A11。父光学元素组包括第一多个光学元素，每个第一多个光学元素具有父级回射特性。子光学元素组427包括第二多个光学元素A12a、A12b、A12c和A12d，每个第二多个光学元素具有子级回射特性。在图4B的示例中，由光学元素组424表示的第一编码值(“1”)至少部分地基于父光学元素A11的视觉外观，并且第二编码值(“1000”)至少部分地基于父光学元素组A11和子光学元素组(A12、B11和B12)的视觉外观，第一编码值和第二编码值是不同的。第二编码值(“1000”)可从大于阈值距离的距离或在低于阈值强度的光源强度下不解码，第一编码值(“1”)可从大于阈值距离的距离或在低于阈值强度的光源强度下解码。在一些示例中，子光学元素组可包括在父光学元素组的一个光学元素内。在其它示例中，子光学元素组可不重叠或包括在父光学元素组内。
通过以如图4B所示的层级结构方式布置编码值，更重要的信息(例如，停止标志的存在)可编码在更高水平的层级结构处的光学元素(例如，父光学元素组)中，这些更重要的信息可在图像捕获装置和包括光学元素的制品之间更远的距离或在更低的光源强度下解码。较不重要的信息(例如，制品的制造日期)可编码在较低水平的层级结构处的光学元素(例如，子光学元素组)中，这些较不重要的信息可仅当图像捕获装置距离包括光学元素的制品更近时解码。可使用任何N个层级结构水平的光学元素组。
分层的内容光学元素的另一个示例在框11-12、列C-D中示出。当产生代码400时，由框11-12、行C-D组成的框411在作为单个框(作为环境光学元素)整体读取时累计地解码为“0”。因为机器视觉系统检测在等级410中示为区域中的最浅颜色的色度0,0以及在等级410上示为最深颜色的色度1,1，以便光学元素C-D、11-12中的所有框被读取为“0”，则411中的四个框中的每个框中的色度必须在等级410上低于50％线。
为了读取或以其它方式解码框411中的四个内容光学元素中的每个中嵌套的信息，机器视觉系统可分离框411并将其二进制化器校准至仅在框411中的色度。因为色度低于等级410的50％线，所以然后二进制化器确定具有低于25％线的黑色水平(例如，基于亮度)的任何区域为“0”，并且高于25％线的任何事物为“1”。因此，即使411和412中的四个框在作为单个光学元素整体读取时将读取为“0”，在作为内容光学元素个体地读取时，个体元素可以不同的值读取。
相似地，当从第一距离或第一光源强度读取作为环境光学元素读取时，框413需要被读取为“1”。为了实现这一点，仅使用等级410上的大于50％线，使得当环境光学元素413从第一距离读取时，机器视觉系统确定全部四个框为“深色”或“黑色”，因为它们高于灰度级上的50％线。当框414中的内容光学元素个体地读取-“0111”时，基于机器视觉系统，当单独地读取框414时，仅查看高于50％线的灰度级范围。在一些示例中，视觉外观为指示具有不同亮度的一系列灰度级值中的亮度的视觉灰度级值或可由该视觉灰度级值表示。
框或光学元素421-426使用三级嵌套数据展示实施。当从第一距离或在第一光源强度下读取时，框421为“1”，因为所有色度均大于等级420上的50％线。然而，当从更近的第二距离或在更高的第二光源强度下读取时(如框422上所示)，光学元素A11和A12读取为“0”，因为这些光学元素中的每个内的色度低于75％线，它已成为用于对框422进行二值化的分割点。光学元素B11和B12读取为1。当框423从第三(且最近)距离或第三(且最高)光源强度读取时，机器视觉系统能够检测到光学元素A11、A12、B11和B12中的每个光学元素由四个嵌套式光学元素制成。在光学元素A11和A12中，色谱范围在等级420上仅在1,0,0和1,0,1之间，使得A11中的四个嵌套式光学元素读取为0,0,0,0，并且A12中的四个嵌套光学元素读取为1,1,0,1。
当在第一距离和/或第一光源强度下作为单个环境光学元素读取时，光学元素424编码为“0”，所以光学元素424内使用的所有色度低于等级420上的50％黑色水平线。当框425在第二距离和/或第二光源强度下作为四个单独的内容光学元素读取时，光学元素A11为“1”，并且A12、B11和B12各自为“0”。框426可在比第一距离或第二距离更近的第三距离处或在高于第一光源强度或第二光源强度的第三光源强度下读取，其中关于框425提及的每个内容光学元素现在可作为四个单独的内容光学元素读取。框A11中的内容光学元素为1,1,0,0。框A12中的内容光学元素为1,0,1,0。框B11中的内容光学元素为1,0,1,0，并且框B12中的内容光学元素为1,0,0,1。
虽然本文描述了用于嵌套内容光学元素和环境光学元素的特定方法，但是在阅读本公开时，本公开的范围内的其它方法对于本领域技术人员而言将是显而易见的。虽然本公开具体描述了两级嵌套和三级嵌套，但是任何所需级的嵌套可基于图像捕获和处理技术的限制来实现。例如，为了实施具有五级嵌套的代码，灰度级范围需要被分为25或32个灰度级颜色(或灰度)。
图5为用于读取多尺度机器可读光学代码的系统500的示例。系统500包括标志520。标志面522包括可在可见光谱中看到的图像、停车图像522和机器可读光学代码530，该机器可读光学代码530可在可见光谱外的可见光谱内可见。标志500具有基底，并且还可在光学代码530后包括回射片材层。
光学代码530包括多个取景器光学元素，该多个取景器光学元素以图案布置并且可在第一条件中例如从第一距离或使用具有第一光强度的光源通过安装在车辆510上的机器视觉系统512检测。光学代码530还包括多个表示环境信息的环境光学元素，即父光学元素组，其中环境光学元素可在第一条件中通过机器识别系统检测。光学代码530还包括多个表示内容信息的内容光学元素，即子光学元素组，其中内容光学元素不可在第一条件中通过机器视觉系统检测，但是可在第二条件中例如从第二距离或使用具有第二光强度的光源通过机器视觉系统检测，其中第二距离小于第一距离并且/或者第二光强度高于第一光强度。
当车辆510接近标志520时，机器视觉系统512检测并处理机器可读光学代码。虽然机器视觉系统512被示为移动的并且安装到图5中的车辆510，但是机器视觉系统可以是静止的或者可安装到其它设备或装置。机器视觉系统512可以是包括图像传感器和光源的红外摄像机。在一些示例中，机器视觉系统将包括滤波器以增加图像传感器对于IR光谱的灵敏性。在阅读本公开时，其它类型的机器视觉系统对于本领域技术人员而言将是明显的。
机器视觉系统512可包括计算装置540，使得它通过不需要网络的有线或无线连接直接与计算装置540连接。在其它示例中，机器视觉系统512可使用一个或多个通信链路550A、550B通信地与计算装置540联接。
机器视觉系统512可向计算装置540发送光学代码的图像。通信链路550A和550B可表示有线或无线连接。例如，通信链路550A和550B可以是使用WiFi协议的无线以太网连接，并且/或者可以是使用5类或6类电缆的有线以太网连接。任何合适的通信链路都是可能的。在一些示例中，机器视觉系统512通过网络552通信地联接到计算装置540。网络552可表示任何数量的一个或多个网络连接装置，这些网络连接装置包括但不限于路由器、交换机、集线器和提供用于分组和/或基于帧的数据的转发的互连通信链路。例如，网络552可表示互联网、服务提供商网络、客户网络或任何其它合适的网络。在其它示例中，机器视觉系统512通过直接连接诸如通用串行总线(USB)链路通信地联接到计算装置540。
计算装置540表示能够与机器视觉系统512发送和接收信息的任何合适的计算系统，它可以是具有或远离机器视觉系统512的单个装置，诸如一个或多个台式计算机、膝上型计算机、大型机、服务器、云计算系统等。在一些示例中，计算装置540实现本公开的技术。
在图5的示例中，计算装置540包括编码部件542、数据层626、服务部件546和用户界面(UI)部件548。编码部件542可通过将所需的数据编码方案或算法应用于光学代码530上的数据来检测编码在光学代码530中的数据。编码部件542可查询数据层626，以将检测到的来自光学代码530的二进制代码转换为机器可读信息。
服务部件546可以通过执行一个或多个操作来提供任何数量的服务。例如，在接收来自光学代码的数据读取后，服务部件546可生成发送到一个或多个其它计算装置的一个或多个警报、报告或其它通信，这些其它计算装置包括车辆510上的自动驱动部件。此类警报可包括但不限于：电子邮件、短信、列表、电话或任何其他合适的通信。在一些示例中，用户界面(UI)部件548可充当计算装置540的各种部件和光学元素之间的中介，以处理由输入装置检测到的输入并将其发送至其它部件和光学元素，并且从其它部件和光学元素生成可在一个或多个输出装置处呈现的输出。例如，UI部件548可生成用于显示的一个或多个用户界面，它可包括警报、报告或其它通信的数据和/或图形表示。
部件542、626、546和548可使用驻留在计算装置540和/或一个或多个其它远程计算装置上并在其上执行的软件、硬件、固件或者硬件、软件和固件三者的混合来执行本文所述的操作。在一些示例中，部件542、626和546可被实现为硬件、软件和/或硬件和软件的组合。计算装置540可使用一个或多个处理器来执行部件626、546和548。计算装置540可执行作为在底层硬件上执行的虚拟机或者在该虚拟机内的部件542、626、546或548中的任一个。部件542、626、546、548可以各种方式来实现。例如，部件542、626、546或548中的任一个可被实现为可下载或预安装的应用程序或“app”。在另一个示例中，部件542、626、546或548中的任一个可被实现为计算装置540的操作系统的一部分。
例如，出于图5中的目的，机器视觉系统被示为安装到车辆510的一部分。车辆510可以是汽车、摩托车、飞机、水船、军事装备、自行车、火车或任何其它运输车辆。在其它示例中，机器视觉系统512可附接到、包括或嵌入或以其它方式包括以下：仅举几个示例，文献、服装、可穿戴设备、建筑物、静止设备或任何其它物体。
光学代码530被示为作为图5中的标志并入，然而，光学代码可安装以下上、附接到、包括或嵌入以下：仅举几个示例，文献、服装、可穿戴设备、建筑物、静止设备或任何其它物体。
在一些示例中，光学代码530或制品光学代码530附接到，可包括施加到基体表面的反射、非反射和/或回射片材。可见的消息，诸如但不限于字符、图像和/或任何其它信息，可被印刷、形成或以其它方式体现在光学代码530制品上。可使用一种或多种技术和/或材料将反射、非反射和/或回射片材施加到基体表面，这些技术和/或材料包括但不限于：机械结合、热结合、化学结合或用于将回射片材附着到基体表面的任何其它合适的技术。基体表面可包括可附着反射、非反射和/或回射片材的物体诸如以上所述的例如铝板的任何表面。制品消息可使用墨、染料、热转印条带、着色剂、颜料和/或粘合剂涂覆膜中的任一种或多种来印刷、形成或以其它方式体现在片材上。在一些示例中，内容由多层光学膜、包括光学活性颜料或染料的材料或者光学活性颜料或染料形成或包括多层光学膜。
为了初始地制造或以其它方式产生光学代码530，构造装置570可与控制构造装置570的操作的计算装置560结合使用。在一些示例中，构造装置570可以是印刷、设置或以其它方式形成光学代码530和/或标志520的任何装置。构造装置138的示例包括但不限于针模、凹版印刷机、丝网印刷机、热质量转移印刷机、激光印刷机/雕刻机、层压机、柔性版印刷机、喷墨印刷机、红外墨水印刷机。在一些示例中，光学代码530可通过由构造装置570构造的回射片材或红外吸收或散射膜启用，并且在一些情况下通过除计算装置560以外的不同操作装置或实体操作的单独构造方法或装置可将制品消息施加到片材和/或将片材施加到基体层(例如，铝板)。
构造装置570可通过通信链路550D通信地联接到计算装置560。计算装置560可控制构造装置570的操作。例如，计算装置560可包括一个或多个印刷规格。印刷规格可包括定义可见标志表面522和光学代码530的特性(例如，位置、形状、大小、图案、组成或其它空间特征)的数据。在一些示例中，印刷规格可由操作人员或机器生成。在任何情况下，构造部件562可向构造装置570发送数据，该数据致使构造装置570根据印刷机规格印刷可见图像或消息和光学代码。
在一些示例中，构造部件562可确定可能在视觉上被遮挡的标志的一个或多个可能的区域或区。此类区域或区可由用户定义，硬编码，或基于至少包括潜在的视觉遮挡或遮挡表示的一个或多个图像由构造部件562确定。在一些示例中，构造部件562可输出图形用户界面，用户可在该图形用户界面中指定可在视觉上被遮挡的特定标志的不同区域或区。基于确定可在视觉上被遮挡的区域或区，构造部件562可在制品上配置框形状、大小和/或位置，以便提高以下可能性：如果潜在视觉遮挡的一个或多个区域或区被遮挡，则编码在光学元素中的消息仍然可由计算装置解码。作为一个示例，如果光学代码的右上象限中的区域或区可能在视觉上被遮挡，则构造部件562可将表示消息的光学元素组定位在除了右上角以外的位置中，但是仍然可在定位在右上象限的区域或区中的光学元素组中包括错误校正数据。基于机器可读代码的视觉遮挡的已知或可能的区域，光学元素的任何数量的其它可能的大小、形状和位置分布是可能的。
在一些示例中，为了解码机器可读代码中的消息，编码部件542可至少部分地基于指示图像内的相应光学元素组的相应预定义位置的光学元素组位置数据确定光学元素组。即，光学元素组位置数据可指示映射到不同的光学元素组和/或个体光学元素的坐标或其它位置值。编码部件542可至少部分地基于指示光学元素组内的相应光学元素的相应预定义位置的光学元素位置数据确定相应光学元素中的每个的相应灰度级值。例如，鉴于图像和光学元素的预定义位置之间的已知映射，编码部件可测量或以其它方式确定此预定义位置的灰度级值(该灰度级值在一些示例中可以是对应于像素的单点或点集)。编码部件542可至少部分地基于灰度级值和编码值之间的映射确定消息的至少一部分。例如，编码部件542可访问灰度级值和编码值之间的一个或多个存储映射，并且基于所检测到的光学元素的灰度级值重建表示消息的一部分的一串解码值。
在一些示例中，车辆的计算装置可需要通过其去除GPS精确中的偏离和不确定性的一组基准点(或导航标记)。本公开的机器可读代码以及将数据映射到关于包括代码的制品附近的物体或有害物的数据的唯一或准唯一ID可提供此类基准点。在一些示例中，本公开的机器可读代码还可含有内容光学元素和环境光学元素之间的冗余扩展，使得车辆的计算装置可以足够的置信度(例如，高于阈值)确定从数据库引用的数据适用于此特定交通标志或制品，并且不存在关于制品产生的错误或伪造品。此类技术和机器可读代码可扩展到安保，其中冗余信息在本地和在数据库中储存，并且可作为此使用情况中的额外安全措施通过计算装置进行比较或验证。
在一些示例中，车辆的计算装置或以其它方式可验证标志是真品并且/或者编码在机器可读代码中的消息是正确的。以这种方式，这种验证可提供更高的置信度，即标志放置在应当放置的位置并且它具有有效编码。例如，编码在机器可读代码中的GPS位置可在读取标志时与由车辆确定的GPS位置进行比较。其它此类比较是可能的，并且在本公开的范围和精神内。
图6为在用于读取多维机器可读光学代码的系统中使用的计算装置的示例。图6仅示出了如图5所示的计算装置540的一个特定示例。计算装置540的许多其它示例可在其它示例中使用，并且可包括示例性计算装置540中所包括的部件的子集，或者可包括图6中的示例性计算装置540中未示出的附加部件。在一些示例中，计算装置540可以是服务器、平板计算装置、智能手机、手腕或头戴式计算装置、膝上型计算机、台式计算装置，或者可运行包括在应用程序620中的功能集、功能子集或超集的任何其它计算装置。
如图6的示例所示，计算装置540可在逻辑上划分为用户空间602、内核空间604和硬件606。硬件606可包括为在用户空间602和内核空间604中执行的部件提供操作环境的一个或多个硬件部件。用户空间602和内核空间604可表示存储器的不同部分或分段，其中内核空间604向进程和线程提供比用户空间602更高的权限。例如，内核空间604可包括操作系统620，它以比在用户空间602中执行的部件更高的权限进行操作。
如图6所示，硬件606包括一个或多个处理器608、输入部件610、存储装置612、通信单元614以及输出部件616。处理器608、输入部件610、存储装置612、通信单元614和输出部件616可各自通过一个或多个通信信道618互连。通信信道618可将部件608、610、612、614和616中的每个互连以用于部件间通信(物理地、通信地和/或操作性地)。在一些示例中，通信信道618可包括硬件总线、网络连接、一个或多个进程间通信数据结构或用于在硬件和/或软件之间传送数据的任何其它部件。
一个或多个处理器608可实现计算装置540内的功能性和/或执行其内的指令。例如，计算装置540上的处理器608可接收并执行由存储装置612存储的指令，这些指令提供内核空间604和用户空间602中所包括的部件的功能性。由处理器608执行的这些指令可致使计算装置616在程序执行期间在存储装置612内存储和/或修改信息。处理器608可执行内核空间604和用户空间602中的部件的指令，以根据本公开的技术来执行一个或多个操作。即，包括在用户空间602和内核空间604中的部件可由处理器208操作以执行本文所述的各种功能。
计算装置540的一个或多个输入部件642可接收输入。仅举几个示例，输入的示例为触觉、音频、动力学和光学输入。在一个示例中，计算装置616的输入部件642包括鼠标、键盘、语音响应系统、摄像机、按钮、控制板、麦克风或用于检测来自人类或机器的输入的任何其它类型的装置。在一些示例中，输入部件642可以是存在敏感输入部件，该存在敏感输入部件可包括存在敏感屏幕、触敏屏等。
计算装置616的一个或多个输出部件616可生成输出。输出的示例为触觉、音频和视频输出。在一些示例中，计算装置540的输出部件616包括存在敏感屏幕、声卡、视频图形适配器卡、扬声器、阴极射线管(CRT)监视器、液晶显示器(LCD)或用于向人类或机器生成输出的任何其它类型的装置。输出部件可包括显示部件如阴极射线管(CRT)监视器、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)或用于生成触觉、音频和/或视觉输出的任何其它类型的装置。在一些示例中，输出部件616可与计算装置540集成。在其它示例中，输出部件616可在物理上位于计算装置540的外部并与计算装置540分离，但是可通过有线或无线通信可操作地联接到计算装置540。输出部件可以是位于计算装置540的外部封装内并物理连接到计算装置540的外部封装的计算装置540的内置部件(例如，移动电话上的屏幕)。在另一个示例中，存在敏感显示器602可以是位于计算装置540的封装外部并与计算装置540的封装物理分离的计算装置540的外部部件(例如，与平板计算机共享有线和/或无线数据路径的监视器、投影仪等)。
计算装置540的一个或多个通信单元614可通过发射和/或接收数据来与外部装置进行通信。例如，计算装置540可使用通信单元614来在无线电网络诸如蜂窝无线电网络上来发射和/或接收无线电信号。在一些示例中，通信单元614可在卫星网络诸如全球定位系统(GPS)网络上发射和/或接收卫星信号。通信单元614的示例包括网络接口卡(例如，诸如以太网卡)、光收发器、射频收发器、GPS接收器或可发送和/或接收信息的任何其它类型的装置。通信单元614的其它示例可包括存在于移动装置中的GPS、3G、4G和无线电以及通用串行总线(USB)控制器等。
计算装置540内的一个或多个存储装置612可存储用于在计算装置540的操作期间进行处理的信息。在一些示例中，存储装置612是暂时存储器，这意味着存储装置612的主要目的不是长期存储。计算装置540上的存储装置612可被配置用于信息的短期存储，如同易失性存储器，并且因此如果被停用则不保留所存储的内容。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)以及本领域已知的其它形式的易失性存储器。
在一些示例中，存储装置612还包括一个或多个计算机可读存储介质。存储装置612可被配置来存储比易失性存储器更大量的信息。存储装置612还可被配置用于信息的长期存储，如同非易失性存储器空间，并且在激活/关闭周期之后保留信息。非易失性存储器的示例包括磁性硬盘、光盘、软盘、闪存或电可编程存储器(EPROM)或电可擦可编程(EEPROM)存储器的形式。存储装置212可存储与包括在用户空间602和/或内核空间604中的部件相关联的程序指令和/或数据。
如图6所示，应用程序628在计算装置540的用户空间602中执行。应用程序628可在逻辑上划分为表示层622、应用层624和数据层626。表示层622可包括用户界面(UI)部件548，该用户界面部件548生成和呈现应用程序228的用户界面。应用程序228可包括但不限于：UI部件548、编码部件542、数据层626和一个或多个服务部件546。表示层622可包括UI部件548。
数据层626可包括一个或多个数据存储。数据存储可以以结构或非结构化形式存储数据。示例数据存储可以为关系数据库管理系统、在线分析处理数据库、表格或用于存储数据的任何其他合适的结构中的任何一种或多种。内容数据存储634可包括：由来自内容光学元素的有效载荷组成的一系列比特以及与这些系列的比特相关联的信息。在一些示例中，内容数据存储634可包括呈编码或解码形式的消息。环境数据存储636可包括由来自环境光学元素的有效载荷组成的一系列比特以及与这些系列的比特相关联的信息。在一些示例中，环境数据存储634可包括呈编码或解码形式的消息。错误校正数据632可包括形成通过错误校正算法构造的码字的一系列比特，该错误校正算法有助于重建和验证存在于内容光学元素和环境光学元素中的有效载荷数据。服务数据638可包括用于提供服务部件546的服务和/或由提供服务部件546的服务所产生的任何数据。例如，服务数据可包括关于光学活性制品的信息(例如，车辆登记信息)、用户信息或任何其它信息。
机器视觉系统510可捕获包括光学代码530的图像，使用取景器光学元素确定光学代码530存在于图像中，并且通过UI部件548或通信信道550A和550B将其传送到计算装置540。响应于接收图像，编码部件542可确定图像的特定图像区域表示光学代码。通过应用一种或多种解码技术，诸如里德-所罗门解码或错误检测技术，编码部件542可通过与内容数据存储636和环境数据存储634通信来确定图像中的光学代码表示指示速度限制标志在前面的一系列数据，并且标志上的速度限制为50千米/小时。
服务部件546可基于由编码部件542生成的数据来执行一个或多个操作，诸如向UI组件548发送致使UI部件548生成用于输出的警报或报告的数据。在一些示例中，一个或多个部件可存储指示解码结果的消息或基于结果处理的其它数据。在一些示例中，服务部件546可修改车辆的操作。例如，服务部件546可改变车辆的速度、加速度、方向、悬架、制动或任何其它功能。UI部件548可将数据发送至输出部件616中的一个输出部件，该数据致使输出部件显示警报。虽然本文描述了计算系统的一个具体实施，在阅读本公开时，符合本公开并在本公开的范围内的计算系统的其它配置和实施方案对于本领域技术人员而言将是明显的。
图7示出了根据本公开的一种或多种技术的包括通过计算装置执行的示例性操作的流程图700。仅出于例示的目的，以下将示例性操作描述为通过在图5和图6中的计算装置540执行。图7的一些技术可通过一个或多个图像捕获装置、计算装置或其它硬件执行。
在图7中，计算装置540接收在第一条件中捕获的制品的图像，其中父光学元素组和子光学元素组的层级结构体现在制品的物理表面上(702)。第一条件可以是大于阈值距离的第一距离和/或使用具有第一光强度的光源。在一些情况下，父光学元素组包括多个第一光学元素，其中每个多个第一光学元素具有第一回射特性，并且子光学元素组包括多个第二光学元素，其中每个多个第二光学元素具有第二回射特性。在一些情况下，父光学元素组包括多个第一光学元素，其中每个多个第一光学元素具有第一大小，并且子光学元素组包括多个第二光学元素，其中每个多个第二光学元素具有第二大小。计算装置540可使用在第一条件下捕获的图像解码第一编码值而不解码第二编码值(704)。计算装置540可至少部分地基于第一编码值执行至少一个操作(706)。
计算装置540可接收在第二条件下捕获的制品的第二图像(708)。第二条件可在小于第一距离的第二距离处和/或使用高于第一光强度的第二强度的光源。计算装置540可使用在第二条件下捕获的图像解码第二编码值(710)。计算装置540可至少部分地基于第二编码值执行至少一个操作(712)。
在一些示例中，动态环境诸如工作区可为自动或半自动车辆提供更多困难。例如，依靠增强的地图和GPS可能具有限制，因为有害物或工人可在分钟或小时基础上动态地再定位。当在车辆诸如自动、半自动或视觉辅助的车辆中实现时，计算装置540可提供具有如本公开所述的代码的实时导航标记，这些代码允许此类车辆可靠地定位人和装置并且导航通过此类区域，即使代码的一部分被这些区域中的其它物体或遮挡物在视觉上被遮挡。在一些示例中，如在本公开中，代码对于人眼是不可见的，但是在特定波长的光中对于可商购获得的机器传感器是可见的。可附着到工作区装置的这些独特的机器可读代码可提供精确的物体检测和快速处理，以便实现自动、半自动或视觉辅助的导航。由此，包括诸如本公开中所述的计算装置和图像捕获装置的车辆可响应于确定编码在一个或多个代码中的信息而改变其操作。
在一些示例中，机器可读光学代码读取系统和用于读取本公开中的此类代码的系统与现有的统一交通控制设备手册(MUTCD)规则和/或与常规工作区材料兼容。在一些示例中，本公开的机器可读光学代码可提供用于比导航车辆的其它模态(例如，GPS、地图等)更快和/或更准确地由车辆进行检测和处理的信息。在一些示例中，通用机器可读光学代码可针对在其上体现代码的每种特定类型的制品进行标准化或是一致的。在一些示例中，不同的机器可读代码可用于特定工作区或其它界定的区域或区中的不同类型的制品。在一些示例中，机器可读代码可包括光学元素的独特空间构型和/或编码在其中的表示人或工人的信息。在一些示例中，本地化数据可编码在机器可读代码中，其中此类本地化信息指示关于制品或制品的周围区域的位置特异性信息，并且在一些示例中可能由于代码所位于的动态变化环境而不在GPS或地图中。在一些示例中，本公开的机器可读代码可与一种或多种传感器诸如雷达、光检测和测距(LIDAR)、近红外或任何其它合适的技术兼容。在一些示例中，实现本公开的技术的一个或多个车辆可使用V2X或其它合适的无线技术交换由本公开的机器可读代码解码的信息。在一些示例中，本公开的机器可读代码可在制品构造期间直接体现在制品上，或者可用随后施加到现有制品的贴花或其它层随后进行改进。
本公开可提供优于现有条形码技术的各种优点。例如，本公开可提供待由机器视觉系统在与条形码不同的条件(例如，距离、光源强度)下读取的不同信息。本公开可提供比可编码在传统条形码中的更多的通过使用内容光学条件和环境光学条件编码在2D条形码中的信息。本公开可提供通过使用回射基底编码的更简单且更高密度的信息。本公开的一些实施方案可提供减少数量的取景器光学元素，而没有显著增加错误代码寻找，并且同时允许对于相同代码区的更大的数据有效载荷。本公开还可提供代码设计的灵活性，使得可做出意向性决定以优先考虑2D代码设计的各种方面，包括取景器光学元素的复杂性、码字大小、代码的物理区域以及待编码的数据的量，同时有意地权衡设计选择的成本，诸如更少的数据、更不有效的数据恢复或增加的假阳性代码识别。本公开可提供具有不同形状的代码的产生，包括除了1:1以外的纵横比(矩形)，以便最大化施加区域的大小。
测试方法
回射性强度
使用可见或近红外光源拍摄回射图像。使用基于CMOSIS的USB 3.0彩色照相机(来自德国阿伦斯堡的巴斯勒股份公司(Basler AG,Ahrensburg Germany)的型号acA2000-165uc)拍摄样品的可见回射照片。逆光源为100瓦卤素灯(来自纽约州霍波格的天芬公司(Tiffen Inc,Hauppauge,NY)的Lowel Pro灯)，与毛玻璃光漫射器(来自纽约州霍波格的天芬公司的Lowel ID-50H)和分束器(来自华盛顿州兰顿的迈思肯公司(Microscan,Renton,WA)的-100-LED)组合。分束器在去除LED模块的情况下操作。照相机定位在分束器的中心并且与样品的中心平行，其中入射角(定义为逆光源和与样品表面的正交面之间的角度)为5度或30度。观察角(定义为逆光/样品矢量和照相机/样品矢量之间的角度)为大约0度。在捕获图像之前，使用在空白印刷纸张的情况下取的白色平衡校准颜色强度。将照相机设置为f/16的光圈设置，并且在1.5米的观察距离处拍摄图像。将照相机曝光时间针对5度和30度入射角分别调整为1.3毫秒和1.8毫秒。
在1.5米的距离处在f/8的光圈的情况下，使用附接到850nm或940nm频带滤波器(分别是来自伊利诺伊州巴拉汀的Mid Optic公司(Mid Optic,Palatine,IL)的BP850-30.5和BN940-30.5滤波器)的8.5mm/f1.3透镜(新泽西巴林顿的爱特蒙特光学公司(EdmundOptics Barrington,NJ)，用USB 3.0CCD照相机(来自德国阿伦斯堡的巴斯勒股份公司的型号acA1300-30um)拍摄在近红外波长范围内(在850和940nm处)的回射图像。逆光源为83毫米直径红外LED环光。将照相机定位在环光的中心上并且与样品的中心平行，其中与粘合到竖直旋转台的样品的入射角为5度或30度。观察角为大约1.5度。对于所有图像，将用于850nm测量的照相机曝光时间调整为10毫秒。将用于940nm测量的照相机曝光时间针对5度和30度入射角的940nm测量分别调整为35毫秒和17毫秒。
使用来自照相机图像上的相应区域的像素强度测量回射强度。使用可商购获得的图像处理软件(来自华盛顿特区的美国国立卫生研究院的免费软件ImageJ 1.48V，可通过https://imagej.nih.gov/ij/获得)来计算像素强度。针对每个区域使用大约60×120像素的区域，并且记录最小、最大和平均像素强度。
使用来自照相机图像上的相应区域的像素强度测量回射强度。使用可商购获得的图像处理软件(来自华盛顿特区的美国国立卫生研究院的免费软件ImageJ 1.48V，可通过https://imagej.nih.gov/ij/获得)来计算像素强度。针对每个区域使用大约60×120像素的区域，并且记录最小、最大和平均像素强度。从低到高的像素强度范围分别为0至255。
回射性系数
在0.20观察角和50入射角，即0.2/50角度下，使用在ASTM E810-03(2013)-Standard Test Method for Coefficient of Retroreflective Sheeting(RA)using theCoplanar Geometry(使用共面几何结构的回射片材的系数(RA)的标准测试方法)中描述的测试标准来测量回射性。回射单位报告为cd/lux/m2。
32角度回射性测量遵循ANSI/ISEA 107-2010标准。
在一个示例中，本公开包括多维机器可读光学代码。光学代码包括多个取景器光学元素、多个环境光学元素和多个内容光学元素。取景器光学元素以图案布置，并且可通过机器视觉系统从第一距离检测。环境光学元素表示环境信息，并且可通过机器视觉系统从第一距离检测。内容光学元素表示内容信息，并且不可通过机器视觉系统从第一距离检测，但是可通过机器视觉系统从第二距离检测，其中第二距离小于第一距离。
在一些示例中，光学代码包括多个以包括行和列的矩阵构型布置的光学元素。
在一些示例中，取景器光学元素使得机器视觉系统能够定位图像内的光学代码。
在一些示例中，光学代码包括少于36个取景器光学元素。
在一些示例中，取景器光学元素以中心交叉图案布置。
在一些示例中，环境光学元素和内容光学元素以允许进行里德-所罗门错误校正的方式布置。
在一些示例中，光学代码表示至少756比特的数据。
在一些示例中，内容光学元素包括指令信息。
在一些示例中，环境光学元素包括安装、位置或制造商信息。
在一些示例中，本公开包括标志，该标志包括基底、膜层和本文所述的二维机器可读光学代码。在一些示例中，该标志包括回射层。
本公开还包括一种用于读取二维机器可读光学代码的系统。该系统包括标志，该标志包括基底和二维机器可读光学代码。该光学代码包括多个取景器光学元素，这些取景器光学元素以图案布置并且可通过机器视觉系统从第一距离检测。该光学代码还包括多个表示环境信息的环境光学元素，其中环境光学元素可通过机器视觉系统从第一距离检测。该光学代码还包括多个表示内容信息的内容光学元素，其中内容光学元素不可通过机器视觉系统在第一距离处检测，但是可通过机器视觉系统从第二距离检测，并且其中第二距离小于第一距离。该系统还包括一种用于检测并处理二维机器可读光学代码的机器视觉系统。
本公开还包括一种读取二维机器可读光学代码的方法。该方法包括用机器视觉系统从第一距离检测以图案布置的多个取景器光学元素。该方法还包括用机器视觉系统从第一距离检测多个表示环境信息的环境光学元素。该方法还包括用机器视觉系统从第二距离检测多个表示内容信息的内容光学元素，其中内容光学元素不可通过机器视觉系统在第一距离处检测，并且其中第二距离小于第一距离。
在一些示例中，光学代码包括多个以包括行和列的矩阵构型布置的光学元素。
在一些示例中，取景器光学元素使得机器视觉系统能够定位图像内的光学代码。
在一些示例中，光学代码包括少于36个取景器光学元素。
在一些示例中，取景器光学元素以中心交叉图案布置。
在一些示例中，环境光学元素和内容光学元素以允许进行里德-所罗门错误校正的方式布置。
在一些示例中，光学代码具有7x7的大小并且表示至少63比特的数据。
在一些示例中，内容光学元素包括指令信息。
在一些示例中，环境光学元素包括安装、位置或制造商信息。
条形码已被用于各种车辆应用。当在车辆应用中使用时，条形码可在牌照或标志上。条形码可使用机器视觉系统读取，该机器视觉系统在一些示例中可以是自动车辆识别(AVR)系统。此类系统的示例性用途为例如自动收费(例如，电子收费系统)、交通执法(例如，闯红灯系统、速度执法系统)、检测交通标志或交通基础设施的其它元件上的信息、搜索与犯罪相关联的车辆、进入控制系统和设施进入控制。理想的机器视觉系统提供高度准确(即，100％准确)的结果，并且能够以高准确性从一定距离读取条形码。
读取牌照、标志或任何其它非受控环境上的条形码产生各种挑战，包括：(1)牌照或标志材料的变化的反射特性；(2)机器视觉系统的变化的分辨率；(3)与具有条形码的物体相比安装机器视觉系统的物体的相对速度；(4)环境照明的宽差异；(5)牌照或标志安装位置和/或倾斜度；(6)牌照或标志被例如其它车辆、污垢、雪、道路上的物品、天然屏障遮挡，(7)道路的垂直或水平弯曲等。
标志和牌照上的条形码是已知的，如多个专利和申请中所讨论的。一些专利公布(例如，欧洲专利公布0416742和美国专利6,832,728)讨论了在牌照的机器可读部分上包括拥有者信息、序列号、车辆类型、车辆重量、牌照号码、州、牌照类型和郡中的一者或多者。PCT专利公布WO 2013-149142描述了一种条形码，其中成帧和变量信息两种不同的条件下获得。在一些实施例中，成帧信息是由人类可读信息提供，且可变信息是由机器可读信息提供。欧洲专利公布0416742、美国专利6,832,728和PCT专利公布WO 2013-149142全部整体并入本文。
造出高对比度牌照和标志的一些现有技术的方法涉及包括材料，该材料吸收红外波长范围内的光并且发射可见光波长范围内的光。例如，美国专利6,832,728描述的车牌包括透射可见光、不透射红外光的标记。美国专利7,387,393描述了包括阻挡红外光的材料的牌照，这些材料在牌照上产生对比度。美国专利3,758,193描述了透射红外光、吸收可见光的材料，其用于逆向反射片材上。美国专利3,758,193和7,387,393的全部内容以引用的方式并入本文。
各自于2017年4月14日提交的通过申请号62/485426和62/485471识别的美国临时申请的全部内容以引用的方式并入本文。
造出用于ALPR系统的高对比度牌照的另一种方法描述于美国专利公布2010-0151213并且涉及将红外反射材料邻近光学活性(例如，反射或回射)基底定位，使得红外反射材料形成一种图案，当光学活性基底被红外辐射源照射时，该图案可通过红外传感器读取。美国专利公布2010-0151213的全部内容以引用的方式并入本文。
对于本领域技术人员而言将是明显的是，关于以上所述的实施方案中的任一个描述的特征可在不同的实施方案之间可互换地应用。以上所述的实施方案为示出本公开的各种特征的示例。
在本说明书的描述和权利要求中，词语“包括”和“包含”以及它们的变型意指“包括但不限于”，并且它们不旨在(并且不)排除其他部分、添加剂、组分、整数或步骤。在本说明书的描述和权利要求中，除非上下文另外要求，否则单数包括复数。具体地，除非上下文另外要求，否则在使用不定冠词的情况下，本说明书被理解为涵盖复数以及单数。
除非与其不兼容，否则结合本公开的特定方面、实施方案或示例描述的特征、整数、特性或组被理解为可应用于本文所述的任何其它方面、实施方案或示例。本说明书中公开的所有特征(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以任何组合进行组合，此类特征和/或步骤中的至少一些相互排斥的情况下的组合除外。本公开不限于前述实施方案的细节。本公开延伸至本说明书中公开的特征(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)的任何新型特征或任何新型组合，或延伸至如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新型步骤或任何新型组合。
在一个或多个示例中，所述的功能可在硬件、软件、固件或它们的任何组合中来实现。如果以软件实现，则所述功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或经由计算机可读介质传输，且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包括计算机可读存储介质，其对应于如数据存储介质的有形介质，或通信介质，其包括例如根据通信协议促进将计算机程序从一处传送到另一处的任何介质。以该方式，计算机可读介质通常可对应于(1)非暂态的有形计算机可读存储介质或(2)如信号或载波的通信介质。数据存储介质可为可由一个或多个计算机或一个或多个处理器访问以检索用于实现本公开中所描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用介质。计算机程序产品可包括计算机可读介质。
作为示例而非限制，此类计算机可读存储介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储装置、闪存或者可用来以指令或数据结构的形式存储所需的程序代码并且可由计算机访问的任何其它介质。而且，任何连接均被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术如红外线、无线电和微波从网站、服务器或其它远程源传输指令，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术如红外线、无线电和微波包括在介质的定义中。然而，应当理解，计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其它瞬态介质，而是针对非瞬态的有形存储介质。所使用的磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光光盘、光学盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁的方式再现数据，而光盘通过激光以光学方式再现数据。上述的组合也应该包括在计算机可读介质的范围内。
指令可由一个或多个处理器如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效集成或离散逻辑电路执行。因此，所使用的术语“处理器”可指任何前述结构或适用于实现所描述的技术的任何其它结构。另外，在一些方面，所描述的功能可在专用硬件和/或软件模块内提供。而且，所述技术可完全在一个或多个电路或逻辑单元中实现。
本公开的技术可在包括无线手持机、集成电路(IC)或一组IC(例如，芯片组)的各种各样的装置或设备中实现。在本公开中描述了各种部件、模块或单元以强调被构造成执行所公开的技术的装置的功能方面，但是不一定需要通过不同的硬件单元来实现。相反，如上所述，各种单元组合可在硬件单元中组合或者通过包括如上所述的一个或多个处理器的互操作硬件单元的集合，结合合适的软件和/或固件来提供。
应当认识到，根据示例，本文所述方法中的任一种的某些动作或事件可以不同的顺序执行，可一起添加、合并或省去(例如，不是所有所述动作或事件对于方法的实践都是必需的)。此外，在某些示例中，动作或事件可例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器同时而不是顺序地执行。
在一些示例中，计算机可读存储介质包括非暂态介质。在一些示例中，术语“非暂态”指示存储介质没有在载波或传播信号中实施。在某些示例中，非暂态存储介质存储可随时间改变的数据(例如，在RAM或高速缓存中)。
示例性实施方案
项目A1.一种制品，该制品包括：基底，该基底具有表面；父光学元素组，该父光学元素组包括置于该基底的该表面上的一个或多个父光学元素；子光学元素组，该子光学元素组包括置于该基底的该表面上的一个或多个子光学元素；第一编码值，该第一编码值与该父光学元素中的至少一个父光学元素相关联；以及第二编码值，该第二编码值与该子光学元素中的至少一个子光学元素相关联，其中该父光学元素中的每个父光学元素具有第一回射特性，其中该子光学元素中的每个子光学元素具有与该第一回射特性不同的第二回射特性。
项目A2.根据项目A1所述的制品，其中该第二编码值与该子光学元素中的至少一个子光学元素以及与该父光学元素中的至少一个父光学元素相关联。
项目A3.根据项目A1或A2所述的制品，其中该第一编码值可在第一距离处解码，并且该第二编码值不可在该第一距离处解码。
项目A4.根据项目A3所述的制品，其中该第二编码值可在小于该第一距离的第二距离处解码。
项目A5.根据项目A1-A4中任一项所述的制品，其中该第一编码值可在第一光源强度下解码，并且其中该第二编码值不可在该第一光源强度下解码。
项目A6.根据项目A5所述的制品，其中该第二编码值可在高于该第一光源强度的第二光源强度下解码。
项目A7.根据项目A1-A6中任一项所述的制品，其中该第一回射特性和该第二回射特性为彼此不同的回射强度值。
项目A8.根据项目A1-A6中任一项所述的制品，其中该第一回射特性和该第二回射特性包括彼此不同的波长。
项目A9.根据项目A1-A6中任一项所述的制品，其中该第一回射特性和该第二回射特性包括彼此不同的偏振态。
项目A10.根据项目A1-A9中任一项所述的制品，其中该第一回射特性和该第二回射特性包括彼此不同的相位延迟。
项目A11.根据项目A2所述的制品，其中该第一编码值和该第二编码值与相同的父光学元素相关联。
项目A12.根据项目A1-A11中任一项所述的制品，其中该父光学元素组和该子光学元素组不包括在QR代码中。
项目A13.根据项目A1-A12中任一项所述的制品，其中该父光学元素组表示描述该制品的环境信息，并且其中该子光学元素组表示描述该环境信息的内容信息。
项目A14.根据项目A1-A13中任一项所述的制品，其中该父光学元素组与该子光学元素组分开。
项目A15.根据项目A1-A14中任一项所述的制品，该制品还包括：多个取景器光学元素，其中该多个取景器光学元素使得机器识别系统能够定位图像内的该父光学元素组或该子光学元素组中的一个或多个父光学元素组或子光学元素组。
项目A16.根据项目A1-A15中任一项所述的制品，其中该制品包括以下中的至少一个：交通标志、牌照、服装、可穿戴设备、车辆、基础设施、标志或贴花。
项目B1.一种方法，该方法包括：通过计算装置接收具有包括表面的基底的制品的第一图像和第二图像，其中该第一图像在第一条件下捕获，其中该第二图像在与该第一条件不同的第二条件下捕获，其中包括一个或多个父光学元素的父光学元素组置于该基底的该表面上，其中包括一个或多个子光学元素的子光学元素组置于该基底的该表面上，其中该父光学元素中的每个父光学元素具有第一回射特性，其中该子光学元素中的每个子光学元素具有与该第一回射特性不同的第二回射特性；使用该第一图像通过该计算装置解码第一编码值；以及使用该第二图像通过该计算装置解码第二编码值。
项目B2.根据项目B1所述的方法，使用该第一图像识别该父光学元素中的第一个父光学元素，并且其中该第一编码值与该父光学元素中的该第一个父光学元素相关联。
项目B3.根据项目B2所述的方法，使用该第二图像识别该子光学元素中的至少一个子光学元素，其中该子光学元素不可使用该第一图像识别，并且其中该第二编码值与该子光学元素中的该至少一个子光学元素相关联。
项目B4.根据项目B3所述的方法，使用该第二图像识别该父光学元素中的第二个父光学元素，并且其中该第二编码值与该子光学元素中的该至少一个子光学元素以及与该父光学元素中的该第二个父光学元素相关联。
项目B5.根据项目B4所述的方法，其中该父光学元素中的该第一个父光学元素以及该父光学元素中的该第二个父光学元素为相同的父光学元素。
项目B6.根据项目B1-B5中任一项所述的方法，其中该第一图像在第一距离处捕获。
项目B7.根据项目B6所述的方法，其中该第二图像在第二距离处捕获，其中第二编码值不可使用该第一图像解码。
项目B8.根据项目B1-B7中任一项所述的方法，其中该第一编码值可在第一光源强度下解码，并且其中该第二编码值不可在该第一光源强度下解码。
项目B9.根据项目B8所述的方法，其中该第二编码值可在高于该第一光源强度的第二光源强度下解码。
项目B10.根据项目B1-B9中任一项所述的方法，其中该第一回射特性和该第二回射特性包括彼此不同的回射强度值。
项目B11.根据项目B1-B9中任一项所述的方法，其中该第一回射特性和该第二回射特性包括彼此不同的波长。
项目B12.根据项目B1-B9中任一项所述的方法，其中该第一回射特性和该第二回射特性包括彼此不同的偏振态。
项目B13.根据项目B1-B9中任一项所述的方法，其中该第一回射特性和该第二回射特性包括彼此不同的相位延迟。
项目B14.根据项目B1-B13中任一项所述的方法，其中该父光学元素组和该子光学元素组不包括在QR代码中。
项目B15.根据项目B1-B14中任一项所述的方法，其中该父光学元素组表示描述该制品的环境信息，并且其中该子元素表示组表示描述该环境信息的内容信息。
项目B16.根据项目B1-B9中任一项所述的方法，其中该父光学元素组与该子光学元素组分开。
项目B17.根据项目B16所述的方法，其中该制品还包括多个取景器光学元素，该多个取景器光学元素置于该基底上，并且其中该取景器光学元素使得该计算机装置能够定位图像内的该父光学元素组或该子光学元素组中的一个或多个父光学元素组或子光学元素组。
项目B18.根据项目B1-B17中任一项所述的方法，其中该制品包括以下中的至少一个：交通标志、牌照、服装、可穿戴设备、车辆、基础设施或贴花。
项目B19.根据项目B1-B18中任一项所述的方法，该方法还包括：至少部分地基于该第一编码值执行至少一个操作。
项目B20.根据项目B19所述的方法，其中执行该至少一个操作包括以下中的至少一个：生成用于输出的警报；生成用于输出的报告；存储该消息；或改变车辆的该操作。
项目B21.根据项目B1-B20中任一项所述的方法，其中该计算装置包括在车辆内。
项目B22.一种计算装置，该计算装置包括：一个或多个计算机处理器；和存储器，该存储器包括以下指令，该指令在由该一个或多个计算机处理器执行时致使该一个或多个计算机处理器执行根据项目B1-B21所述的方法中的任一种。
项目B23.一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质编码有以下指令，该指令在被执行时致使计算装置的至少一个处理器执行根据项目B1-B21所述的方法中的任一种。
项目B24.一种设备，该设备包括用于执行根据项目B1-B21所述的方法中的任一种的装置。
项目C1.一种方法，该方法包括：通过计算装置接收具有包括表面的基底的制品的图像，其中包括一个或多个父光学元素的父光学元素组置于该基底的该表面上，其中包括一个或多个子光学元素的子光学元素组置于该基底的该表面上，其中该父光学元素中的每个父光学元素具有第一回射特性，其中该子光学元素中的每个子光学元素具有与该第一回射特性不同的第二回射特性；用第一处理方法，使用该制品的图像通过该计算装置解码第一编码值；以及用与该第一处理方法不同的第二处理方法，使用该制品的图像通过该计算装置解码第二编码值。
项目C2.根据项目C1所述的方法，其中该第一处理方法具有第一阈值，并且该第二处理方法具有与该第一阈值不同的第二阈值。
项目C3.根据项目C1或C2所述的方法，其中该第一回射特性和该第二回射特性包括彼此不同的回射强度值。
项目C4.根据项目C1-C3中任一项所述的方法，其中该第一回射特性和该第二回射特性包括彼此不同的波长。
项目C5.根据项目C1-C4中任一项所述的方法，其中该第一回射特性和该第二回射特性包括彼此不同的偏振态。
项目C6.根据项目C1-C5中任一项所述的方法，其中该第一回射特性和该第二回射特性包括彼此不同的相位延迟。
项目C7.根据项目C1-C6中任一项所述的方法，其中该父光学元素组和该子光学元素组不包括在QR代码中。
项目C8.根据项目C1-C7中的任一项所述的方法，该方法还包括：
至少部分地基于该第一编码值执行至少一个操作。
项目C9.根据项目C1-C8中任一项所述的方法，其中该父光学元素组表示描述该制品的环境信息，并且其中该子元素表示组表示描述该环境信息的内容信息。
项目C10.根据项目C1-C9中任一项所述的方法，其中该父光学元素组与该子光学元素组分开。
项目C11.根据项目C10所述的方法，其该制品还包括多个取景器光学元素，该多个取景器光学元素置于该基底上，并且其中该取景器光学元素使得该计算机装置能够定位图像内的该父光学元素组或该子光学元素组中的一个或多个父光学元素组或子光学元素组。
项目C12.根据项目C1-C11中任一项所述的方法，其中该制品包括以下中的至少一个：交通标志、牌照、服装、可穿戴设备、车辆、基础设施或贴花。
项目C13.根据项目C1-C12中任一项所述的方法，该方法还包括：至少部分地基于该第一编码值执行至少一个操作。
项目C14.根据项目C13所述的方法，其中执行该至少一个操作包括以下中的至少一个：生成用于输出的警报；生成用于输出的报告；存储该消息；或改变车辆的该操作。
项目C15.根据项目C1-C14中任一项所述的方法，其中该计算装置包括在车辆内。
项目C16.一种计算装置，该计算装置包括：一个或多个计算机处理器；和存储器，该存储器包括以下指令，该指令在由该一个或多个计算机处理器执行时致使该一个或多个计算机处理器执行根据项目C1-C15所述的方法中的任一种。
项目C17.一种非暂态计算机可读存储介质，该存储介质编码有以下指令，该指令在被执行时致使计算装置的至少一个处理器执行根据项目C1-C15所述的方法中的任一种。
项目C18.一种设备，该设备包括用于执行根据项目C1-C15所述的方法中的任一种的装置。
已描述了各种示例。这些实施例以及其它实施例均在如下权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种制品，所述制品包括：
基底，所述基底具有表面；
父光学元素组，所述父光学元素组包括置于所述基底的所述表面上的一个或多个父光学元素，
子光学元素组，所述子光学元素组包括置于所述基底的所述表面上的一个或多个子光学元素，
第一编码值，所述第一编码值与所述父光学元素中的至少一个父光学元素相关联，以及第二编码值，所述第二编码值与所述子光学元素中的至少一个子光学元素相关联，
其中所述父光学元素中的每个父光学元素具有第一回射特性，
其中所述子光学元素中的每个子光学元素具有与所述第一回射特性不同的第二回射特性。
2.根据权利要求1所述的制品，其中所述第二编码值与所述子光学元素中的至少一个子光学元素以及与所述父光学元素中的至少一个父光学元素相关联。
3.根据权利要求1所述的制品，其中所述第一编码值能够在第一距离处解码，并且所述第二编码值不能够在所述第一距离处解码。
4.根据权利要求3所述的制品，其中所述第二编码值能够在小于所述第一距离的第二距离处解码。
5.根据权利要求1所述的制品，其中所述第一编码值能够在第一光源强度下解码，并且其中所述第二编码值不能够在所述第一光源强度下解码。
6.根据权利要求5所述的制品，其中所述第二编码值能够在高于所述第一光源强度的第二光源强度下解码。
7.根据权利要求1所述的制品，其中所述第一回射特性和所述第二回射特性为彼此不同的回射强度值。
8.根据权利要求1所述的制品，其中所述第一回射特性和所述第二回射特性包括彼此不同的偏振态。
9.根据权利要求1所述的制品，
其中所述父光学元素组表示描述所述制品的环境信息，并且
其中所述子光学元素组表示描述所述环境信息的内容信息。
10.一种方法，所述方法包括：
通过计算装置接收具有包括表面的基底的制品的第一图像和第二图像，
其中所述第一图像在第一条件下捕获，其中所述第二图像在与所述第一条件不同的第二条件下捕获，
其中包括一个或多个父光学元素的父光学元素组置于所述基底的所述表面上，
其中包括一个或多个子光学元素的子光学元素组置于所述基底的所述表面上，
其中所述父光学元素中的每个父光学元素具有第一回射特性，
其中所述子光学元素中的每个子光学元素具有与所述第一回射特性不同的第二回射特性，
使用所述第一图像通过所述计算装置解码第一编码值，以及
使用所述第二图像通过所述计算装置解码第二编码值。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一回射特性和所述第二回射特性包括彼此不同的回射强度值。
12.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：
至少部分地基于所述第一编码值执行至少一个操作。
13.根据权利要求12所述的方法，其中执行所述至少一个操作包括以下中的至少一个：
生成用于输出的警报；
生成用于输出的报告；
存储消息；或
改变车辆的所述操作。
14.一种方法，所述方法包括：
通过计算装置接收具有包括表面的基底的制品的图像，
其中包括一个或多个父光学元素的父光学元素组置于所述基底的所述表面上，
其中包括一个或多个子光学元素的子光学元素组置于所述基底的所述表面上，
其中所述父光学元素中的每个父光学元素具有第一回射特性，
其中所述子光学元素中的每个子光学元素具有与所述第一回射特性不同的第二回射特性，
用第一处理方法，使用所述制品的所述图像通过所述计算装置解码第一编码值，以及
用与所述第一处理方法不同的第二处理方法，使用所述制品的所述图像通过所述计算装置解码第二编码值。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一处理方法具有第一阈值，并且所述第二处理方法具有与所述第一阈值不同的第二阈值。
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