CN110472702A - 用于构建光标签网络的方法及相应的光标签网络 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动态构建光标签网络的方法及系统，包括响应于由用户携带的终端设备对光标签的图像采集，识别所采集的图像中一个或多个光标签的标识符，计算该终端设备与所识别的每个光标签之间相对位置，根据这样相对位置和终端设备的地理位置信息计算出每个光标签的地理位置信息；以及由服务器基于光标签的标识符来管理其对应的地理位置信息。通过多个用户的终端设备对其周边环境中光标签的不断扫描，光标签网络被构建并不断扩展。

Description

用于构建光标签网络的方法及相应的光标签网络

技术领域

本发明涉及光信息技术和位置服务领域，更具体地涉及利用多个光标签架构的网络系统及其构建方法。

背景技术

条形码和二维码已经被广泛采用来对信息进行编码。当用特定设备或软件扫描这些条形码和二维码时，相应的信息就会被识别出来。然而，条形码和二维码的识别距离很受限制。例如，对于二维码而言，当用手机摄像头对其进行扫描时，该手机通常必须置于一个比较近的距离内，该距离通常只是二维码的宽度的15倍左右。因此，对于远距离识别(例如相当于二维码宽度的200倍的距离)，条形码和二维码通常不能实现，或者必须定制非常大的条形码和二维码，但这会带来成本的提升，并且在许多情形下由于其他各种限制是不可能实现的。

光标签通过发出不同的光来传递信息，其具有远距、可见光条件要求宽松、指向性强、可定位的优势，并且光标签所传递的信息可以随时间迅速变化，从而可以提供更大的信息容量(例如在中国专利公开CN104168060A、CN105740936A等中所描述的光通信装置)。相比于传统的二维码，光标签具有更强的信息交互能力，从而可以为用户和商家提供巨大的便利性。

发明内容

随着光标签的应用和普及，如何综合利用周围环境中不断部署的多个光标签来共同提供例如位置与信息查询、导航与定位之类的服务，具有很大的研究和商业价值。因此，本发明的目的在于提供一种动态构建光标签网络的方法及相应的光标签网络。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

在一个方面，本发明提供了一种构建光标签网络的方法，该方法包括：

响应于由用户携带的终端设备对光标签的图像采集，识别所采集的图像中一个或多个光标签的标识符；

基于所采集的图像计算该终端设备与所识别的每个光标签之间相对位置；

根据该终端设备与每个光标签之间的相对位置和该终端设备的地理位置信息计算出该光标签的地理位置信息；

建立光标签的标识符与其地理位置信息之间的对应关系。

在一个实施例中，该方法还可包括根据进行图像采集的终端设备与每个光标签之间的相对位置计算光标签两两之间的相对位置信息。

在一个实施例中，该方法还可包括记录所采集的光标签图像的尺寸。

在一个实施例中，该方法还可包括响应于用户携带的终端设备对光标签的图像采集，确定当前采集的光标签图像的尺寸大于先前对该光标签所采集的图像的尺寸；以及响应于该确定，以根据当前采集的图像获得的光标签的地理位置信息和/或相对位置信息来更新该光标签之前的地理位置信息和/或相对位置信息。

在一个实施例中，该方法还可包括基于所识别的光标签标识符确定当前所采集的图像中包括设定的基准光标签；以及响应于该确定，根据该基准光标签的地理位置信息和所计算的光标签两两之间的相对位置信息，获取所采集的图像中其余光标签的地理位置信息。

在一个实施例中，该方法还可包括通过定位设备获取一个或多个光标签的准确地理位置信息；并将该一个或多个光标签设定为基准光标签，并保存其相应的地理位置信息。

在又一个方面，本发明还提供了一种终端设备，包括成像装置、处理器和通信装置，其中：

成像装置被配置为对光标签进行图像采集；

处理器被配置为识别所采集的图像中一个或多个光标签的标识符，基于所采集的图像计算该终端设备与所识别的每个光标签之间相对位置，以及根据该终端设备与每个光标签之间的相对位置和该终端设备的地理位置信息计算出该光标签的地理位置信息；

通信装置被配置为传输光标签的标识符及地理位置信息。

在一个实施例中，所述处理器还可被配置为根据终端设备与每个光标签之间的相对位置计算光标签两两之间的相对位置信息；以及

所述通信装置被配置为传输光标签的相对位置信息。

在又一个方面，本发明还提供了一种光标签网络系统，包括多个光标签和至少一个服务器，

所述光标签包括至少一个光源和控制器，所述控制器控制所述光源发出不同的光以传递不同信息，所述信息包含该光标签的标识符；

所述服务器被配置为基于光标签的标识符管理其相应的位置信息，所述位置信息包括光标签的地理位置和/或一个或多个相对位置，所述光标签的相对位置为该光标签相对于另一光标签的位置。

在上述光标签网络中，每个光标签可为固定式光标签或移动式光标签的其中之一。

在上述光标签网络中，所述多个光标签还可包括基准光标签，所述基准光标签的绝对位置为设定的地理位置信息。

在上述光标签网络中，还可包括根上文所述的终端设备。

在上述光标签网络中，所述服务器还可被配置为记录所采集的光标签图像的尺寸。

在上述光标签网络中，所述服务器还可被配置为：

响应于用户携带的终端设备对光标签的图像采集，确定当前采集的光标签图像的尺寸大于先前对该光标签所采集的图像的尺寸；

响应于该确定，以根据当前采集的图像获得的光标签的地理位置信息和/或相对位置信息来更新该光标签之前的地理位置信息和/或相对位置信息。

在上述光标签网络中，所述服务器还可被配置为：

基于所识别的光标签标识符确定当前所采集的图像中包括设定的基准光标签；以及响应于该确定，根据该基准光标签的地理位置信息和所计算的光标签两两之间的相对位置信息，获取所采集的图像中其余光标签的地理位置信息。

附图说明

以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：

图1为根据本发明一个实施例的光标签网络结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的用于动态构建光标签网络的方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的实施例中，光标签可以是能够通过发出不同的光来传输不同的信息的任一光通信装置。在一个实施例中，光标签可包括至少一个光源和控制器，控制器用于控制所述光源发出的不同的光来传递不同的信息。例如，控制器可以通过改变光源发出的光的属性来使得光源发出不同的光。光的属性可以是光学成像器件(例如CMOS成像器件)能够感知的任何属性；例如其可以是光的强度、颜色、波长等人眼可感知的属性，也可以是人眼不可感知的其他属性，例如在人眼可见范围外的电磁波长的强度、颜色或波长改变，或者是上述属性的任一组合。因此，光的属性变化可以是单个属性发生变化，也可以是两个或更多个属性的组合发生变化。当选择光的强度作为属性时，可以简单地通过选择开启或关闭光源来实现。在下文中为了简单起见，以开启或关闭光源来改变光的属性，但本领域技术人员可以理解，用于改变光的属性的其他方式也是可行的。

在该光标签中可以使用各种形式的光源，只要其某一可被光学成像器件感知的属性能够以不同频率进行变化即可。光源中可以包括各种常见的光学器件，例如导光板、柔光板、漫射器等。例如，光源可以是一个LED灯、由多个LED灯构成的阵列、显示屏幕或者其中的一部分，甚至光的照射区域(例如光在墙壁上的照射区域)也可以作为光源。该光源的形状可以是各种形状，例如圆形、正方形、矩形、条状、L状等。

在一个实施例中，该光标签的控制器可以控制每个光源发出的光的属性，以便传递信息。例如，可以通过控制每个光源的开启和关闭来表示二进制数字信息的“0”或“1”，从而该光标签中多个光源可以用于表示一个二进制数字信息序列。如本领域技术人员可以理解的，每个光源不仅可以用于表示一个二进制数，还可以用于表示三进制或更大进制的数据。例如，可以通过将光源所发出的光的强度设置为从三种或更多种水平中进行选择，或者通过将光源所发出的光的颜色设置为从三种或更多种颜色中进行选择，甚至通过采用强度与颜色的组合，来使得每个光源能表示三进制或更大进制的数据。因此，相比于传统二维码，本发明的光标签可以显著提高数据编码密度。

在又一实施例中，该光标签的控制器可以控制光源以一定频率改变其所发出的光的属性，因此，本发明的光标签可以在不同的时间表示不同的数据信息，例如，不同的二进制数字信息序列。如此，当使用光学成像设备对本发明的光标签进行连续拍摄时(例如，以30帧/秒的速率)，其每一帧图像都可以用于表示一组信息序列，从而相比于传统的静态二维码，可以进一步显著地提高其数据编码密度。

在本申请的实施例中，可以使用本领域常见的光学成像设备或图像采集设备对光标签进行成像，从每帧图像确定所传递的信息，例如二进制数据1或数据0信息序列，从而实现光标签向光学成像器件的信息传递。光学成像设备或图像采集设备可以包括图像采集元件、处理器和存储器等。光学成像设备或图像采集设备例如可以是具有拍摄功能的移动终端，包括手机、平板电脑、智能眼镜等，其可以包括图像采集装置和图像处理模块。用户在距离光标签视距范围内通过肉眼发现光标签，通过使移动终端成像传感器朝向光标签，扫描该光标签并进行信息捕获与判读处理。当光标签的控制器控制光源以一定频率改变其所发出的光的属性时，移动终端的图像采集频率可以被设置为大于或等于光源的属性变换频率的2倍。通过对所采集的图像帧进行解码操作，可以完成识别解码的过程。在一个实施例中，为了避免图像帧的重复、遗漏等，可以在光标签所传递的信息中包括序列号、校验位、时间戳等。根据需要，可以在多个图像帧中给出起始帧或结束帧，或者二者兼有，用于指示多个图像帧的一个完整周期的开始或结束位置，该起始帧或结束帧可以被设定为显示某个特殊的数据组合，例如：全0或全1，或者任何不会与实际可能显示的信息相同的特殊组合。

以CMOS成像器件为例，当通过CMOS成像器件拍摄光源的连续的多帧图像时，可以通过控制器进行控制，使得光源的工作模式之间的切换时间间隔等于CMOS成像器件一个完整帧成像的时间长度，从而实现光源与成像器件的帧同步。假定每个光源每帧传输1比特的信息，那么对于30帧/每秒的拍摄速度，每个光源每秒钟可以传递30比特的信息，编码空间达到2³⁰，该信息可以包括例如，起始帧标记(帧头)、光标签的ID、口令、验证码、网址信息、地址信息、时间戳或其不同的组合等等。可以按照结构化方法，设定上述各种信息的顺序关系，形成数据包结构。每接收到一个完整的该数据包结构，视为获得一组完整数据(一个数据包)，进而可以对其进行数据读取和校验分析。表1给出根据本发明的一个实施例的示例数据包结构：

表1

帧头

属性字段(可选)

数据字段

校验位

帧尾

相比于传统的二维码，上述光标签通过发出不同的光来传递信息，其具有远距、可见光条件要求宽松、指向性强、可定位的优势，并且光标签所传递的信息可以随时间迅速变化，从而可以提供大的信息容量。因此，光标签具有更强的信息交互能力，从而可以为用户和商家提供巨大的便利性。为了基于光标签向用户和商家提供对应的服务，每个光标签都分配有唯一标识符(ID)，该标识符用以由光标签的制造者、管理者及使用者等唯一地识别或标识光标签。通常，可由光标签发布其标识符，而使用者可以使用例如手机上内置的图像采集设备或成像装置对光标签进行图像采集来获得该光标签传递的信息(例如标识符)，从而可以访问基于该光标签提供的服务。

现参考图1，示出了根据本发明一个实施例的光标签网络结构示意图。该光标签网络主要包括多个光标签和至少一个服务器。该网络中每个光标签可以是固定式光标签或移动式光标签。固定式光标签通常指位置基本保持不变的光标签，例如，安装在商店门头，建筑物上的光标签。移动式光标签通常指位置随时可变的光标签，例如，安装在例如汽车等可移动装置上的光标签，佩戴在人身上的光标签。如图1所示，与每个光标签相关的信息可保存在服务器上。例如，可以在服务器上保存每个光标签的标识符(ID)、位置信息以及其他信息，例如该光标签是固定式还是移动式、与该光标签相关的服务信息、与该光标签相关的其他描述信息或属性，如光标签的物理尺寸、朝向等。

光标签的位置信息可包括绝对位置和/或相对位置。绝对位置是指该光标签在物理世界中的实际位置，例如可以通过GPS信息来指示。光标签的相对位置是指该光标签相对于另一光标签的位置。在一个示例中，光标签的相对位置可以通过该光标签相对于另一光标签的空间位移来表示，也就是通过该光标签在以与其对应的另一光标签(下文也可称为参考光标签)为原点的坐标系中位置来进行表示，例如，相对位置可表示为(x,y,z:refID)，其中refID为作为坐标系原点的光标签的标识符，即该光标签所相对的参考光标签的标识符，x,y,z分别表示相对于该坐标系原点的三个方向的位移。优选地，每个光标签可以具有一个或多个相对位置。每个光标签的绝对位置可以通过递归地遍历光标签的相对位置来获取。例如，对于某个光标签，如果所对应的其中一个参考光标签的绝对位置已经被确定，则可以根据该光标签的相对位置和该参考光标签的绝对位置获得该光标签的绝对位置。如果该光标签对应的所有参考光标签的绝对位置都未确定，则以每个参考光标签为起点，遍历该参考光标签的所有相对位置，如果其中一个相对位置对应的参考光标签的绝对位置已知，则可根据该相对位置及该已知的绝对位置获得作为起点的参考光标签的绝对位置，从而进一步获得该光标签的绝对位置。上述过程可以不断重复直到获得某个已被确定的绝对位置为止。

在一些实施例中，可以将光标签网络中某些光标签设置为基准光标签，这些基准光标签的绝对位置包含精确的物理位置信息。例如，可以预先布设一定量的位置固定的基准光标签，或者可以通过精确的定位设备获取某些光标签的物理位置信息，并将这些光标签设置为基准光标签。这样，光标网络中的其余光标签可以利用这些基准光标签作为直接的或间接的参考光标签，进而利用上述递归过程获取其绝对位置。

在又一些实施例中，光标签的绝对位置可以通过用户携带的终端设备扫描光标签的方式来获得。这里的终端设备可以是具有成像、计算和通信功能的任意计算设备，例如上文提到的诸如手机、平板电脑、智能眼镜之类的光学成像设备或图像采集设备，或者也可以是便携笔记本电脑或专用于扫描光标签的移动通信设备等等。例如，用户可使用随身携带的手机上内置的成像装置对光标签进行图像采集，基于所采集的光标签图像可以获得该手机与所采集的光标签之间相对位置，然后就可以基于手机与光标签的相对位置和手机本身的地理位置信息计算出该光标签的地理位置信息。其中可以使用多种可行的方法来确定成像设备与光标签之间的相对位置关系。例如，可以通过确定成像设备与光标签的相对距离并通过分析光标签在成像设备上成像的透视畸变来确定成像设备与光标签之间的相对位置关系。又例如，可基于所采集的图像获得成像装置与光标签的相对距离，然后基于该成像装置与光标签的相对距离和该成像装置的朝向获得该手机与所采集的光标签之间相对位置，从而可基于这样的相对位置关系和该成像装置本身的位置信息(例如，GPS信息)计算出该光标签的绝对位置。

上述过程可在终端设备上执行，并由该终端设备将计算得到的绝对位置发送给服务器。目前市场销售的很多成像装置上通常配备有双目摄像头或深度摄像头，利用配备有双目摄像头或深度摄像头的成像装置对光标签进行图像采集，基于所采集的图像就能获得该成像装置与光标签之间的相对距离。又例如，当用户使用手机上内置的普通摄像头对光标签进行图像采集时，可以自动调整焦距，以获得光标签的清晰图像。通过对所采集的图像进行解码可以识别该光标签传递的信息(例如ID)，从而通过使用ID信息查询服务器获得光标签所对应的物理尺寸。这样，利用透镜物象公式和物像关系，基于光标签的清晰图像的尺寸、拍摄到该光标签的清晰图像时的焦距参数、光标签的物理尺寸也可以获得该摄像头与光标签的相对距离。接着如上文介绍的，可在终端设备上基于该成像装置与光标签的相对距离、该成像装置的朝向以及该成像装置本身的位置信息来计算该光标签的绝对位置，并由该终端设备将计算得到的绝对位置发送给服务器。在其他一些实施例中，也可以由终端设备将光标签的清晰图像的尺寸、拍摄到该光标签的清晰图像时的焦距参数、成像装置的位置信息等发送给服务器，由服务器来根据这些信息计算光标签的绝对位置。其中成像装置的定位信息可以利用终端设备上内置的位置传感器来获取。但是，终端设备上的位置传感器(例如手机的GRS传感器)存在一定的误差，例如误差通常为十几米。因此这样的获得光标签的绝对位置也存在一定误差。

在一些实施例中，还可以通过便携设备扫描光标签的方式获得光标签的相对位置。当用户使用手机上内置的成像装置对光标签进行图像采集时，同一图像中可能包含了多个光标签，对采集到的图像进行解码后会识别到多个光标签。如上文提到的，对于每个光标签都能获取该光标签与成像装置之间的相对位置。在获得了成像装置与至少两个光标签中的每一个的相对位置后，可以利用三角定位法确定这两个光标签之间的相对位置。与利用终端设备扫描光标签获得的绝对位置相比，采用上述方式确定的同一图像中两两光标签之间的相对位置更稳定和准确。

在又一些实施例中，可以不断更新在服务器上保存的光标签的位置信息。例如对于移动式光标签，随着其所附着的对象的不断移动，该光标签的位置信息会不断发生变化。另外，成像装置对光标签进行图像采集时距离远近不同，则所计算的成像装置与光标签的相对距离的精度也不同。通常，所采集的光标签图像尺寸越大，则估计的相对距离越准确，由此获得的光标签的绝对位置和相对位置的精度也越高。因此，可使用通过近距离拍摄获取的位置信息来不断代替使用较远距离拍摄而获得的位置信息。在一些优选的实施例中，服务器可以记录获得每个光标签位置信息时所采集的光标签图像尺寸或面积；当获得光标签的新的位置信息时，将获取该位置信息时采集的光标签图像尺寸或面积与先前保存的该光标签已有位置信息对应的光标签图像尺寸或面积进行比较，不断以较大的光标签图像对应的位置信息来代替较小的光标签图像对应的位置信息。在又一些实施例中，服务器可以记录获得每个光标签位置信息时成像装置与光标签的相对距离；当获得光标签的新的位置信息时，将获取该位置信息时的相对距离与该光标签已有位置信息对应的相对距离进行比较，不断以较近的相对距离对应的位置信息来代替较远的相对距离对应的位置信息。

继续参考图1，用户可以随时利用其携带的终端设备(例如手机)上的图像采集设备或成像装置对见到的某个光标签进行图像采集来获得该光标签传递的信息，例如该光标签的标识符(ID)。接着，终端设备可以与预定的或预先设置的光标签服务器建立网络连接，从而将所采集的光标签的清晰图像的尺寸、拍摄到该光标签的清晰图像时的焦距参数、光标签的ID和/或个人设备的位置信息等提供给服务器。光标签网络服务器可以响应于收到的信息来不断计算和更新相应光标签的相对位置和绝对位置。随着多个用户的终端设备对于光标签的不断扫描，服务器保存的光标签的相关信息逐渐完善，光标签网络的规模也随之不断扩展。用户只要扫描光标签网络中任一光标签，就可以通过服务器获得和访问该光标签网络中所有相关的光标签的各种相关信息。例如，可以利用光标签网络进行精准定位。用户可以通过扫描其附近的光标签来访问光标签网络服务器，向服务器提供目的地；接着服务器可以查询到目的地附近的光标签，并规划出从用户当前位置到目的地的路线和沿途相关的固定式光标签，并且可以根据光标签之间的相对位置精确地指示用户从当前扫描的光标签开始如何行进至下一个光标签，直到到达目的地为止。光标签网络服务器可以是在计算装置上运行的软件程序、一台计算装置或者由多台计算装置构成的集群。

现参考图2，示出了根据本发明一个实施例的用于动态构建光标签网络的方法的流程示意图。该方法通过终端设备对于光标签的不断扫描来逐步构建和完善光标签网络，其主要包括下列步骤：响应于由用户携带的终端设备对光标签的图像采集，识别所采集的图像中一个或多个光标签的标识符(步骤S1)；基于所采集的图像计算该终端设备与所识别的每个光标签之间相对位置(步骤S2)；根据该终端设备与每个光标签之间的相对位置和该终端设备的地理位置信息计算出该光标签的地理位置信息(步骤S3)；建立每个光标签的标识符与其对应的地理位置信息之间的对应关系(步骤S4)。

更具体地，在步骤S1，当用户希望使用或访问其周围环境中的光标签时，可以利用其随身携带的终端设备对光标签进行图像采集，以获取该光标签的标识符。例如，可使用手机上集成的成像装置对光标签进行拍照，通过自动调节焦距获得光标签的清晰图像，通过对所采集的图像进行相应解码操作，可识别该光标签传递的信息，例如该光标签发布的标识符。由于光标签可以进行远距离识别，所以对某个光标签进行图像采集时，在成像装置视场内可能会包括该光标签附近的多个光标签，因此所采集的图像中可能会包括多个光标签。为了更快地构建和完善光标签网络，可以响应于终端设备对光标签的每次图像采集，识别出所有出现在所采集的图像中的光标签的标识符。

在步骤S2，对于所识别的每个光标签，基于所采集的图像获取该光标签与进行图像采集的终端设备之间相对位置关系。如上文介绍的，例如基于通过配备有双目摄像头或深度摄像头的成像装置对光标签采集的清晰图像可以获得该成像装置与光标签之间的相对距离，再结合该成像装置的朝向或姿态等可以获得该成像装置与光标签之间的相对位置关系。

在步骤S3，可利用终端设备上内置或集成的位置传感器(例如GPS接收机等)获取该终端设备的地理位置信息，然后根据该终端设备的地理位置信息以及该终端设备与每个光标签之间的相对位置计算出该光标签的地理位置信息，从而获得该光标签的绝对位置，例如以GPS信息表示的该光标签在物理世界中的实际位置。在一些优选实施例中，该方法还包括获取光标签的相对位置的步骤。如上文提到的，在对某个光标签进行采集时，所采集的图像中可能会包括多个光标签，因此在获取每个光标签的绝对位置的同时还可以收集所识别的光标签两两之间的相对位置信息。对于出现在采集的图像中的任意两个光标签，根据每个光标签与终端设备之间的相对位置，可以利用例如三角定位方法获得这两个光标签之间的相对位置信息。

在一些实施例中上述步骤S1)-S3)可全部在用户个人携带的终端设备上执行，并由该终端设备将计算得到的光标签的绝对位置和相对位置及其标识符发送给光标签网络服务器进行保存和管理。在又一个实施例中，可以由终端设备将光标签的清晰图像尺寸、拍摄到该光标签的清晰图像时的焦距参数、该终端设备本身的位置信息、光标签标识符等发送给服务器，由服务器来根据这些信息计算终端设备与光标签之间的相对位置以及光标签的绝对位置和相对位置。

在一些实施例中，该方法还包括利用设定的基准光标签来获取光标签绝对位置的步骤。如上文提到的，可以将光标签网络中某些光标签设置为基准光标签，这些基准光标签的绝对位置包含精确的物理位置信息。例如，可以预先布设一定量的位置固定的基准光标签，或者可以通过精确的定位设备获取某些光标签的准确的物理位置信息，然后由光标签服务器将这些光标签设定为基准光标签，并保存其相应的地理位置信息。这样，光标网络中的其余光标签可以利用这些基准光标签作为参照来获取其绝对位置。例如根据终端设备从采集的图像中识别的每个光标签的标识符，服务器可以判断当前所采集的图像中是否包括基准光标签。如果确定当前采集的图像中包括基准光标签，则可以根据该基准光标签的地理位置信息以及光标签两两之间的相对位置信息获取所采集的图像中其余光标签的绝对位置。这样获得的绝对位置的优先级高于基于终端设备的地理位置信息获取的绝对位置。

继续参考图2，在步骤S4，光标签网络服务器基于光标签的标识符来管理其对应的绝对位置和/或相对位置。光标签网络服务器可以收到来自多个终端设备的关于光标签的相关信息，其利用光标签标识符来记录、保存、维护、更新和/或检索光标签的相应位置信息。随着多个用户对于各个光标签的不断扫描，该服务器保存的光标签的相关位置信息会逐渐完善，光标签网络的规模也随之不断扩展。

在一些优选的实施例中，该方法还包括由服务器响应于对光标签的识别来更新光标签的位置信息的步骤。如上文提到的，成像装置对光标签进行图像采集时距离远近不同，则所计算的成像装置与光标签的相对距离的精度也不同。通常，所采集的光标签图像尺寸越大，则估计的相对距离越准确，由此获得的光标签的绝对位置和相对位置的精度也越高。因此，可使用通过近距离拍摄获取的位置信息来不断代替使用较远距离拍摄而获得的位置信息。在一些实施例中，服务器可以记录获得每个光标签位置信息时所采集的光标签图像尺寸或面积；当获得光标签的新的位置信息时，将获取该位置信息时采集的光标签图像尺寸或面积与先前保存的该光标签已有位置信息对应的光标签图像尺寸或面积进行比较，不断以较大的光标签图像对应的位置信息来代替较小的光标签图像对应的位置信息。在又一些实施例中，服务器在记录或保存某个光标签的绝对位置或相对位置时，可以同时保存获得该绝对位置或相对位置所依据的终端设备与该光标签之间的相对距离。这样，当服务器接收到响应于终端设备对光标签的图像采集而产生的新信息时，可以判断当前进行图像采集的终端设备与该光标签之间的相对距离是否小于上次对该光标签进行图像采集的终端设备与该光标签之间的相对距离；如果小于，则以根据当前进行图像采集的终端设备与该光标签之间的相对距离计算得到的光标签的地理位置信息和/或相对位置信息来更新该光标签之前的地理位置信息和/或相对位置信息。反之，则不对光标签的绝对位置和相对位置进行更新。上述更新过程更适用于固定式光标签。而对于移动式光标签，为了及时地反映其位置状态变化，服务器可以在每次收到关于该移动式光标签的位置信息时都对相应位置信息进行更新；或者可以在前后两次位置之间距离超过一定阈值时以新的位置信息代替原来的位置信息。

在又一些实施例中，该方法还可包括利用光标签的相对位置来获取光标签的绝对位置。如上文介绍的，每个光标签可以具有一个或多个相对位置。每个光标签的绝对位置可以通过递归地遍历光标签的相对位置来获取。例如，对于某个光标签，如果所对应的其中一个参考光标签的绝对位置已经被确定，则可以根据该光标签的相对位置和该参考光标签的绝对位置获得该光标签的绝对位置。如果该光标签对应的所有参考光标签的绝对位置都未确定，则以每个参考光标签为起点，遍历该参考光标签的所有相对位置，如果其中一个相对位置对应的参考光标签的绝对位置已知，则可根据该相对位置及该已知的绝对位置获得作为起点的参考光标签的绝对位置，从而进一步获得该光标签的绝对位置。上述过程可以不断重复直到获得某个已被确定的绝对位置为止。在一个实施例中，可以将光标签网络中某些光标签设置为基准光标签，这些基准光标签的绝对位置包含精确的物理位置信息。例如，可以在布设一定量的位置固定的基准光标签，或者可以通过精确的定位设备获取某些光标签的物理位置信息，并将这些光标签设置为基准光标签。在光标网络中的其余光标签可以利用这些基准光标签可以作为直接的或间接的参考光标签，从而利用上述递归过程获取其绝对位置。

在本发明的实施例中，可以使用任何能够用于传递信息的光标签(或光源)。例如，本发明的方法可以适用于基于CMOS的滚动快门效应而通过不同的条纹来传递信息的光源(例如在中国专利公开CN104168060A中所描述的光通信装置)，也可以使用于如专利CN105740936A中所描述的光标签，也可以适用于各种能通过CCD感光器件来识别所传递的信息的光标签，或者也可以适用于光标签(或光源)的阵列。

本说明书中针对“各个实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”、或“实施例”等的参考指代的是结合所述实施例描述的特定特征、结构、或性质包括在至少一个实施例中。因此，短语“在一些实施例中”、“在一个实施例中”、或“在实施例中”等在整个说明书中各地方的出现并非必须指代相同的实施例。此外，特定特征、结构、或性质可以在一个或多个实施例中以任何合适方式组合。因此，结合一个实施例中所示出或描述的特定特征、结构或性质可以整体地或部分地与一个或多个其他实施例的特征、结构、或性质无限制地组合，只要该组合不是非逻辑性的或不能工作。

在本申请中为了清楚说明，以一定的顺序描述了一些示意性的操作步骤，但本领域技术人员可以理解，这些操作步骤中的每一个并非是必不可少的，其中的一些步骤可以被省略或者被其他步骤替代。这些操作步骤也并非必须以所示的方式依次执行，相反，这些操作步骤中的一些可以根据实际需要以不同的顺序执行，或者并行执行，只要新的执行方式不是非逻辑性的或不能工作。

虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所做出的各种改变以及变化。

Claims (15)

1.一种构建光标签网络的方法，该方法包括：

响应于由用户携带的终端设备对光标签的图像采集，识别所采集的图像中一个或多个光标签的标识符；

基于所采集的图像计算该终端设备与所识别的每个光标签之间相对位置；

根据该终端设备与每个光标签之间的相对位置和该终端设备的地理位置信息计算出该光标签的地理位置信息；

建立光标签的标识符与其地理位置信息之间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

根据进行图像采集的终端设备与每个光标签之间的相对位置计算光标签两两之间的相对位置信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括记录所采集的光标签图像的尺寸。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

响应于用户携带的终端设备对光标签的图像采集，确定当前采集的光标签图像的尺寸大于先前对该光标签所采集的图像的尺寸；

响应于该确定，以根据当前采集的图像获得的光标签的地理位置信息和/或相对位置信息来更新该光标签之前的地理位置信息和/或相对位置信息。

5.根据权利要求2所述的方法，还包括：

基于所识别的光标签标识符确定当前所采集的图像中包括设定的基准光标签；

响应于该确定，根据该基准光标签的地理位置信息和所计算的光标签两两之间的相对位置信息，获取所采集的图像中其余光标签的地理位置信息。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

通过定位设备获取一个或多个光标签的准确地理位置信息；

将该一个或多个光标签设定为基准光标签，并保存其相应的地理位置信息。

7.一种终端设备，包括成像装置、处理器和通信装置，其中：

成像装置被配置为对光标签进行图像采集；

处理器被配置为识别所采集的图像中一个或多个光标签的标识符，基于所采集的图像计算该终端设备与所识别的每个光标签之间相对位置，以及根据该终端设备与每个光标签之间的相对位置和该终端设备的地理位置信息计算出该光标签的地理位置信息；

通信装置被配置为传输光标签的标识符及地理位置信息。

8.根据权利要求7所述的终端设备，其中所述处理器还被配置为根据终端设备与每个光标签之间的相对位置计算光标签两两之间的相对位置信息；以及

所述通信装置被配置为传输光标签的相对位置信息。

9.一种光标签网络系统，包括多个光标签和至少一个服务器，

所述光标签包括至少一个光源和控制器，所述控制器控制所述光源发出不同的光以传递不同信息，所述信息包含该光标签的标识符；

所述服务器被配置为基于光标签的标识符管理其相应的位置信息，所述位置信息包括光标签的地理位置和/或一个或多个相对位置，所述光标签的相对位置为该光标签相对于另一光标签的位置。

10.根据权利要求9所述的光标签网络系统，其中每个光标签为固定式光标签或移动式光标签的其中之一。

11.根据权利要求9所述的光标签网络系统，所述多个光标签还包括基准光标签，所述基准光标签的绝对位置为设定的地理位置信息。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的光标签网络系统，还包括根据权利要求7或8所述的终端设备。

13.根据权利要求12所述的光标签网络系统，所述服务器还被配置为记录所采集的光标签图像的尺寸。

14.根据权利要求13所述的光标签网络系统，所述服务器还被配置为：

响应于用户携带的终端设备对光标签的图像采集，确定当前采集的光标签图像的尺寸大于先前对该光标签所采集的图像的尺寸；

响应于该确定，以根据当前采集的图像获得的光标签的地理位置信息和/或相对位置信息来更新该光标签之前的地理位置信息和/或相对位置信息。

15.根据权利要求12所述的光标签网络系统，所述服务器还被配置为：

基于所识别的光标签标识符确定当前所采集的图像中包括设定的基准光标签；以及响应于该确定，根据该基准光标签的地理位置信息和所计算的光标签两两之间的相对位置信息，获取所采集的图像中其余光标签的地理位置信息。