CN111753580A - 光通信装置的识别方法和相应的电子设备 - Google Patents

Abstract

提供了光通信装置的识别方法和相应的电子设备，其中，在所述光通信装置的周围具有该光通信装置的识别区域，以及其中，为所述光通信装置预先存储用于表征其周围环境的环境表征信息，所述方法包括：接收识别设备拍摄的包含光通信装置的环境图像；确定候选光通信装置；以及将所述环境图像与每个候选光通信装置的环境表征信息进行比较，以确定所述识别设备拍摄的环境图像中的光通信装置。

Description

光通信装置的识别方法和相应的电子设备

技术领域

本发明属于光信息技术领域，尤其涉及一种光通信装置的识别方法和相应的电子设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是为了提供与本发明相关的背景信息，以帮助理解本发明，这些背景信息并不一定构成现有技术。

光通信装置也称为光标签，这两个术语在本文中可以互换使用。光标签能够通过发出不同的光来传递信息，其具有识别距离远、可见光条件要求宽松、指向性强的优势，并且光标签所传递的信息可以随时间变化，从而可以提供大的信息容量和灵活的配置能力。相比于传统的二维码，光标签具有更远的识别距离和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。

光标签中通常可以包括控制器和至少一个光源，该控制器可以通过不同的驱动模式来驱动光源，以向外传递不同的信息。为了基于光标签向用户和商家提供相应的服务，每个光标签可以被分配一个标识信息(ID)，该标识信息用于由光标签的制造者、管理者或使用者等唯一地识别或标识光标签。通常，可由光标签中的控制器驱动光源以向外传递该标识信息，而用户可以使用光标签识别设备对光标签进行连续的图像采集来获得该光标签传递的标识信息，从而可以基于该标识信息来访问相应的服务，例如，访问与光标签的标识信息相关联的网页、获取与标识信息相关联的其他信息(例如，与该标识信息对应的光标签的位置信息)、等等。

图1示出了一种示例性的光标签100，其包括三个光源(分别是第一光源101、第二光源102、第三光源103)。光标签100还包括控制器(在图1中未示出)，其用于根据要传递的信息为每个光源选择相应的驱动模式。例如，在不同的驱动模式下，控制器可以使用具有不同频率的驱动信号来控制光源的开启和关闭，从而使得当使用滚动快门成像设备(例如CMOS成像设备)在低曝光模式下拍摄光标签100时，其中的光源的图像可以呈现出不同的条纹。图2示出了当光标签100在传递信息时由滚动快门成像设备在低曝光模式下拍摄的光标签100的一张图像，其中，第一光源101的图像呈现出相对较窄的条纹，第二光源102和第三光源103的图像呈现出相对较宽的条纹。通过分析光标签100中的光源的成像，可以解析出各个光源此刻的驱动模式，从而解析出光标签100此刻传递的信息。

光标签识别设备例如可以是用户携带的移动设备(例如，带有摄像头的手机、平板电脑、智能眼镜、智能手表等等)，也可以是能够自主移动的机器(例如，无人机、无人驾驶汽车、机器人等等)。在很多情况下，识别设备需要通过其上的摄像头在特定的拍摄模式(例如上文提到的低曝光模式)下对光标签进行连续的图像采集来获得光标签的多张图像，并通过内置的应用程序来分析这些图像以识别出光标签传递的信息。由于这些设备在硬件和软件配置等方面的巨大差异，某些设备可能由于其自身的硬件或软件限制(例如，分辨率限制、变焦能力限制、曝光模式限制、帧率限制等等)而不能识别出光标签。另外，即使对于能够识别出光标签的设备，在某些情况下也可能由于不利的环境条件(例如距离太远、环境光太强等)而暂时无法实现对光标签的有效识别。

为了解决上述问题，本发明提供一种光通信装置的识别方法。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种光通信装置的识别方法，其中，在所述光通信装置的周围具有该光通信装置的识别区域，以及其中，为所述光通信装置预先存储用于表征其周围环境的环境表征信息，所述方法包括：接收识别设备拍摄的包含光通信装置的环境图像；确定候选光通信装置；以及将所述环境图像与每个候选光通信装置的环境表征信息进行比较，以确定所述识别设备拍摄的环境图像中的光通信装置。

可选地，所述识别方法还包括：获得拍摄环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系；以及其中，所述将所述环境图像与每个候选光通信装置的环境表征信息进行比较包括：针对所述候选光通信装置中的每一个，基于所述相对位置关系从该候选光通信装置的环境表征信息中选择一个或多个环境表征信息；以及

将所述环境图像与每个候选光通信装置的所选择的环境表征信息进行比较。

可选地，其中，所述环境表征信息具有相关联的拍摄位置信息，该拍摄位置信息用于表示相对于光通信装置的拍摄位置，以及其中，所述基于所述相对位置关系从该候选光通信装置的环境表征信息中选择一个或多个环境表征信息包括：基于所述相对位置关系和所述环境表征信息的拍摄位置信息，从该候选光通信装置的环境表征信息中选择一个或多个环境表征信息。

可选地，其中，所述识别区域被划分为一个或多个子区域，所述方法还包括：获得拍摄环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系；以及其中，所述将所述环境图像与每个候选光通信装置的环境表征信息进行比较包括：针对所述候选光通信装置中的每一个，基于所述相对位置关系确定拍摄所述环境图像时所述识别设备应处于该光通信装置的识别区域的哪个子区域中；以及将所述环境图像与每个候选光通信装置的所确定的子区域的相关环境表征信息进行比较。

可选地，其中，所述光通信装置的识别区域的每一个子区域相对于所述光通信装置具有相应的距离范围和/或角度范围。

可选地，其中，所述获得拍摄环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系包括：基于所述环境图像中的光通信装置的成像或者从所述识别设备接收的与所述环境图像在基本相同的位置处拍摄的其他图像中的光通信装置的成像，来确定拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系；或者从所述识别设备接收所述相对位置关系，所述识别设备基于所述环境图像中的光通信装置的成像或者与所述环境图像在基本相同的位置处拍摄的其他图像中的光通信装置的成像，来确定拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系。

可选地，所述识别方法还包括：接收识别设备的位置信息，以及其中，所述确定候选光通信装置包括：基于所述识别设备的位置信息来确定所述候选光通信装置。

可选地，所述识别方法还包括：将所确定的光通信装置的相关信息发送给所述识别设备。

可选地，其中，所述比较是相似度比较，并且确定所述识别设备拍摄的环境图像中的光通信装置包括：将与所述环境图像的相似度满足预定条件的环境表征信息所属的光通信装置确定为所述识别设备拍摄的环境图像中的光通信装置。

可选地，其中，所述环境表征信息包括所述光通信装置的基准环境图像或者基准环境图像特征信息。

可选地，其中，所述基准环境图像或基准环境图像特征信息通过如下方式获得：接收识别设备拍摄的包含光通信装置的环境图像以及该光通信装置的标识信息；以及存储该环境图像，作为与光通信装置相关联的基准环境图像，或者从该环境图像中提取出环境图像特征信息，并将该环境图像特征信息作为与光通信装置相关联的基准环境图像特征信息进行存储。

可选地，其中，所述子区域的相关环境表征信息包括所述子区域的相关基准环境图像或相关基准环境图像特征信息，并通过如下方式获得：接收识别设备拍摄的包含光通信装置的环境图像以及该光通信装置的标识信息；获得拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系；基于所述相对位置关系确定拍摄该环境图像时所述识别设备应处于光通信装置的识别区域的哪个子区域中；以及存储该环境图像，作为与光通信装置的所确定的子区域相关联的基准环境图像，或者从该环境图像中提取出环境图像特征信息，并将该环境图像特征信息作为与光通信装置的所确定的子区域相关联的基准环境图像特征信息进行存储。

可选地，其中，所述获得拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系包括：基于所述环境图像中的光通信装置的成像或者从所述识别设备接收的与所述环境图像在基本相同的位置处拍摄的其他图像中的光通信装置的成像，来确定拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系；或者从所述识别设备接收所述相对位置关系，所述识别设备基于所述环境图像中的光通信装置的成像或者与所述环境图像在基本相同的位置处拍摄的其他图像中的光通信装置的成像，来确定拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系。

可选地，其中，至少部分地基于所述光通信装置的尺寸信息确定拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系。

可选地，其中，所述子区域的相关环境表征信息包括所述子区域的相关基准环境图像或相关基准环境图像特征信息，并通过如下方式获得：存储与光通信装置相关联的原始基准环境图像或者三维视图，并通过图像变换的方式来得到与光通信装置的识别区域的每一个子区域相关联的基准环境图像或基准环境图像特征信息。

可选地，其中，基于所述相对位置关系确定拍摄所述环境图像时所述识别设备应处于该光通信装置的识别区域的哪个子区域中包括：如果基于所述相对位置关系确定所述识别设备不应处于该光通信装置的识别区域的任一个子区域中，则将该光通信装置从候选光通信装置中剔除。

可选地，其中，将所述环境图像与每个候选光通信装置的所确定的子区域的相关环境表征信息进行比较包括：基于所述环境图像的拍摄时间，将所述环境图像与每个候选光通信装置的所确定的子区域的、拍摄时间处于某一时间范围内的相关环境表征信息进行比较，其中，所述环境图像的拍摄时间位于所述时间范围内。

本发明的另一个方面涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，能够用于实现上述的方法。

本发明的再一个方面涉及一种电子设备，其中包括处理器和存储器，在存储器中存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，能够用于实现上述的方法。

本发明的方案提供一种光通信装置的识别方法，其并不需要识别出光通信装置中的光源本身传递的信息，而是可以通过光通信装置周围的环境图像来识别出光通信装置，如此，设备只要具备基本的图像拍摄功能便可以实现对光通信装置的识别，并不需要满足特定的硬件或软件配置要求。

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示出了一种示例性的光标签；

图2示出了由滚动快门成像设备在低曝光模式下拍摄的光标签的一张图像；

图3示出了一种示例性的光标签网络；

图4示出了根据一个实施例的以光标签为原点的球坐标系；

图5示出了根据一个实施例的光标签及其识别区域；

图6示出了根据一个实施例的当由具备光标签识别能力的识别设备识别光标签时执行的操作；

图7示出了根据一个实施例的当由不具备光标签识别能力的识别设备识别光标签时执行的操作；

图8示出了根据一个实施例的一个光标签的一张基准环境图像；

图9示出了根据一个实施例的另一个光标签的一张基准环境图像；

图10示出了根据一个实施例的由不具备光标签识别能力的识别设备拍摄的环境图像；

图11示出了图8的基准环境图像的特征点、图10的环境图像的特征点、以及它们之间的匹配结果；以及

图12示出了图9的基准环境图像的特征点、图10的环境图像的特征点、以及它们之间的匹配结果。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

每个光标签都可以用于向外传递信息，在现实中，可以将大量的光标签构建成一个光标签网络。图3示出了一种示例性的光标签网络，该光标签网络包括多个光标签和至少一个服务器，其中，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信息(ID)、位置信息或任何其他信息，例如与该光标签相关的服务信息、与该光标签相关的描述信息或属性，如光标签的物理尺寸、物理形状、朝向等。识别设备可以使用识别出的光标签的标识信息来从服务器查询获得与该光标签有关的其他信息。光标签的位置信息可以是指该光标签在物理世界中的实际位置，其可以通过地理坐标信息来指示。服务器可以是在一台计算装置或者由多台计算装置构成的集群上运行的软件程序，也可以是计算装置或者计算装置的集群以及其上运行的软件程序的统称。光标签可以是离线的，也即，光标签没有通过有线或者无线与服务器连接，不与服务器进行通信。当然，可以理解，能够与服务器进行通信的在线光标签也是可行的。

可以通过识别设备(例如手机)对光标签进行扫描以识别其中的光源传递的信息。然而，如在背景技术中所描述的，现实世界中的识别设备以及放置环境千差万别，在实践中发现某些识别设备可能由于其硬件或软件条件的限制而不支持这样的识别，或者由于不利的环境条件导致识别设备暂时无法识别出光标签传递的信息，这是非常不利的。在本文中，将能够识别出光标签中的光源传递的信息的识别设备称为“具备光标签识别能力的识别设备”，反之，称为“不具备光标签识别能力的识别设备”。

本发明的一个实施例提供了一种基于光标签周围环境信息的识别方法，该方法并不需要分析光标签中的光源本身通过不同的发光方式来传递的信息。

具体地，图4示出了以光标签为原点的球坐标系。对于每一个光标签，存在一个相应的识别区域，该识别区域通常是一个三维区域。当具备光标签识别能力的识别设备位于该识别区域内时，能够通过采集并分析光标签的图像，来识别出该光标签传递的信息。例如，对于图1所示的光标签，其识别区域大致为位于该光标签的光的传播范围的一个或多个立体区域，该立体区域例如可以是圆锥体、圆台或截锥等。在本发明的一个实施例中，可以在坐标系中将光标签的识别区域划分成若干个子区域，这些子区域中的每一个子区域相对于位于光标签具有相应的距离范围和/或角度范围，也即，可以通过相对于光标签的距离和方向来限定每一个子区域。在实践中，由于对于大多数光标签(例如，位于商店内或商店外的光标签)而言，识别设备在对光标签进行识别时的高度通常不会发生太大变化(例如，通常为用户使用识别设备进行拍摄时识别设备所处的高度)，因此在某些实施例中，在划分子区域时可以不考虑识别设备的高度，从而例如仅在二维平面(例如，图4的球坐标系中的xy平面)上进行子区域划分，这可以简化计算复杂度，提高识别效率。根据本发明的其他实施，也可以采用平面极坐标系、柱面坐标系等表示识别区域。

图5示出了一个光标签501的俯视图，其具有发光面502，在发光面502所面对的方向，存在光标签501的识别区域。为便于说明，图5所示的识别区域未考虑识别设备的高度变化，因此将其示出为一个平面扇形区域，该平面扇形区域被划分为了9个子区域，分别以1、2、3、4、5、6、7、8、9标识。

需要说明的是，图5所示的子区域划分方式仅仅作为示例，而非限制，可以使用不同的划分方式将光标签501的识别区域划分为更多或更少的子区域，也可以在划分时进一步考虑高度信息，从而在三维空间中进行划分。例如，在一个实施例中(主要基于与光标签501的相对距离来划分子区域)，可以将子区域1、2、3合并为一个子区域，将子区域4、5、6合并为一个子区域，并将子区域7、8、9合并为一个子区域。在一个实施例中(主要基于与光标签501的相对角度来划分子区域)，可以将子区域1、4、7合并为一个子区域，将子区域2、5、8合并为一个子区域，并将子区域3、6、9合并为一个子区域。甚至在某些实施例中，对于某个光标签的识别区域也可以不划分子区域，或者也可以将这种情况描述为该识别区域仅具有一个子区域。

光标签501的识别区域的各个子区域的范围特征(例如，相对于光标签501的距离范围和/或角度范围等)可以与该光标签相关联地存储于服务器。各个光标签可以具有相同或类似的子区域划分方式，但是也可以采用不同的子区域划分方式。

在一个实施例中，当具备识别能力的识别设备503在例如子区域6中的某一个位置处识别光标签501时，可以执行图6所示的操作流程，具体如下：

步骤601：识别设备503识别出光标签501传递的其标识信息。例如，识别设备503可以通过采集并分析光标签501的图像，来识别出光标签501的标识信息。

步骤602：识别设备503选择或拍摄包含光标签501的环境图像。该环境图像中含有光标签501周围的环境的成像信息。该环境图像可以是正常拍摄模式下拍摄的图像，也可以是其他模式下拍摄的图像，例如灰度图像或单通道图像等，只要其能够表示光标签501周围的环境的图像特征即可。在一个实施例中，如果识别设备503在识别光标签501的标识信息的过程中拍摄的图像可以作为上述环境图像，则识别设备503可以将其选择为环境图像。在另一个实施例中，识别设备503可以在识别出光标签501的标识信息之前、之后或识别期间拍摄该环境图像。通常，识别设备503识别光标签501的标识信息的过程和拍摄环境图像的过程连续或并发进行，从而使得识别设备503在基本相同的位置处识别光标签501并拍摄环境图像。但是可以理解，识别设备503在拍摄环境图像时并非必须处于识别光标签501时所处的位置。例如，识别设备503可以在子区域6中的某一个位置处识别出光标签501，并且在另一个子区域中拍摄包含光标签501的环境图像，这并不影响本发明的实施。

步骤603：识别设备503将该环境图像以及光标签501的标识信息发送给服务器。

步骤604：服务器确定拍摄该环境图像时识别设备503与光标签501的相对位置关系。

在一个实施例中，服务器可以基于该环境图像中的光标签501的成像来确定拍摄该环境图像时识别设备503与光标签501的相对位置关系。服务器可以例如使用本领域已知的各种反向定位方法来确定识别设备503与光标签501的相对位置关系。在一个实施例中，服务器可以基于光标签501的物理尺寸信息(该物理尺寸信息可以存储于服务器，或者光标签可以具有默认的统一尺寸)以及在环境图像中的光标签501成像的大小，使用成像公式来确定识别设备503与光标签501的相对距离(成像越大，距离越近；成像越小，距离越远)。并且，服务器可以基于在环境图像中的光标签501成像的透视畸变以及可选的其他信息(例如，光标签501的成像位置)，来确定识别设备503与光标签501的相对方向。通过确定识别设备503与光标签501的相对距离和/或相对方向，服务器可以确定两者的相对位置关系。

在另一个实施例中，如果其他包含光标签501的图像(例如，通过其他拍摄模式拍摄的图像)比环境图像更适于进行反向定位，则识别设备503可以将所述其他包含光标签501的图像发送给服务器，进而，服务器可以基于所述其他包含光标签501的图像中的光标签501的成像来确定拍摄该环境图像时识别设备503与光标签501的相对位置关系，其中，所述其他包含光标签501的图像与环境图像在基本相同的位置处拍摄。例如，可以在间隔很短的两个时刻拍摄这两张图像，使得它们是在基本相同的位置处拍摄的。

在再一个实施例中，替代地，也可以由识别设备503来确定拍摄该环境图像时识别设备503与光标签501的相对位置关系，然后由识别设备503将该相对位置信息发送给服务器。同样地，识别设备503可以基于所拍摄的环境图像或者其他包含光标签501的图像中的光标签501的成像来确定拍摄该环境图像时识别设备503与光标签501的相对位置关系，其中，所述其他包含光标签501的图像与环境图像在基本相同的位置处拍摄。识别设备503也可以采用其他任何可行的方式来确定其与光标签501的相对位置关系。例如，目前市场销售的很多移动设备上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移动设备对光标签进行图像采集，可以容易地获得该移动设备与光标签之间的相对距离。

步骤605：基于上述相对位置关系确定拍摄该环境图像时识别设备503处于光标签501的识别区域的哪个子区域中。

具体地，服务器可以使用光标签501的标识信息来获得光标签501的识别区域的子区域划分方式，从而可以基于上述相对位置关系确定拍摄该环境图像时识别设备503处于光标签501的识别区域的哪个子区域中。

步骤606：服务器存储该环境图像，作为与光标签501的所确定的子区域相关联的基准环境图像。如此，服务器可以针对光标签501的识别区域的各个子区域，存储一个或多个在该子区域中拍摄的包含光标签501的基准环境图像。

在另一个实施例中，在步骤606中，服务器可以不存储基准环境图像，而是从该基准环境图像中提取出环境图像特征信息，并将该环境图像特征信息作为与光标签501的所确定的子区域相关联的基准环境图像特征信息进行存储。

另外需要说明的是，在识别设备503识别光标签501时，并不需要每次都拍摄和发送包含光标签501的环境图像，例如，可以通过识别设备503上的应用程序指示某些识别设备503在某些时机拍摄和发送包含光标签501的环境图像。而且，服务器也并非必须存储所有接收到的环境图像，而是可以筛选出其中一些环境图像进行存储。例如，服务器可以筛选出成像质量高的环境图像进行存储；或者，服务器可以在存储当前环境图像之前将其与光标签501的所确定的子区域的已经存储的基准环境图像进行比较，如果比较后发现当前环境图像与之前存储的任一个基准环境图像很相似，则不再存储当前环境图像。在一个实施例中，服务器可以在合适的情况下删除一些基准环境图像，例如，在很久之前拍摄的可能过时的基准环境图像。

在一个实施例中，可以不针对每一个子区域存储相关联的基准环境图像或基准环境图像特征信息，而是可以为每个光标签仅存储一张原始基准环境图像或者存储三维(3D)视图，然后可以通过图像变换的方式来得到与每一个子区域相关联的基准环境图像或基准环境图像特征信息。

在一个实施例中，考虑到不同时间拍摄的环境图像由于光照条件等原因可能存在差异(例如，白天和夜晚在同一位置拍摄的图像可能存在较大差异)，因此服务器可以进一步存储每张环境图像的拍摄时间信息。例如，服务器可以基于每张环境图像的接收时间来确定大致的拍摄时间，或者，识别设备503在向服务器上传环境图像时可以一并上传其拍摄时间信息。

在一个实施例中，当不具备识别能力的识别设备尝试识别光标签501时，或者当具备识别能力的识别设备由于不利的环境条件而暂时无法通过常规方式识别出光标签501时，可以执行图7所示的方法进行识别，具体如下：

步骤701：识别设备拍摄包含光标签501的环境图像。在此，可以假设识别设备处于图5中光标签501的识别区域的子区域6中的某一个位置处。在一个实施例中，在识别设备检测出存在光标签之后或者在识别设备的用户确定存在光标签之后，拍摄包含该光标签的环境图像。识别设备或者其使用者可以根据光标签的特征(例如，特定的结构信息、几何特征信息、发光方式信息等)来检测或确定是否存在光标签。

步骤702：识别设备将该环境图像及其位置信息发送给服务器。该位置信息可以是各种能够用于确定识别设备的位置的信息，例如，其可以是识别设备的GPS信息、高度信息、wifi接入点信息、基站信息、蓝牙连接信息等。

步骤703：服务器确定拍摄该环境图像时识别设备与光标签501的相对位置关系。该步骤703可以使用与上述步骤604类似的反向定位方法实现。识别设备与光标签501的相对位置关系可以是相对距离和/或相对方向(角度)。例如，服务器可以基于在环境图像中的光标签501成像的透视畸变以及可选的其他信息(例如，光标签501的成像位置)，来确定识别设备与光标签501的相对方向。如果需要确定相对距离，服务器可以基于光标签501的物理尺寸信息(光标签可以具有默认的统一尺寸)以及在环境图像中的光标签501成像的大小，使用成像公式来确定识别设备与光标签501的相对距离(成像越大，距离越近；成像越小，距离越远)。如果光标签可能具有若干种不同的物理尺寸，则服务器可以基于不同的物理尺寸获得相应的若干个相对距离值。在一个实施例中，服务器也可以根据识别设备的位置信息，确定其附近存在的光标签，并确定这些光标签的可能的一个或多个物理尺寸，从而，可以基于该一个或多个物理尺寸来获得相应的一个或多个相对距离值。

在一个实施例中，服务器可以基于该环境图像中的光标签501的成像来确定拍摄该环境图像时识别设备与光标签501的相对位置关系。在另一个实施例中，如果其他包含光标签501的图像(例如，通过其他拍摄模式拍摄的图像)比环境图像更适于进行反向定位，则识别设备可以将所述其他包含光标签501的图像发送给服务器，进而，服务器可以基于所述其他包含光标签501的图像中的光标签501的成像来确定拍摄该环境图像时识别设备与光标签的相对位置关系，其中，所述其他包含光标签501的图像与环境图像在基本相同的位置处拍摄。例如，可以在间隔很短的两个时刻拍摄这两张图像，使得它们是在基本相同的位置处拍摄的。

在另一个实施例中，替代地，也可以由识别设备来确定拍摄该环境图像时识别设备与光标签501的相对位置关系，然后由识别设备将该相对位置信息发送给服务器。同样地，识别设备可以基于所拍摄的环境图像或者其他包含光标签501的图像中的光标签501的成像来确定拍摄该环境图像时识别设备与光标签501的相对位置关系，其中，所述其他包含光标签501的图像与环境图像在基本相同的位置处拍摄。

步骤704：服务器基于识别设备的位置信息确定候选光标签。在一个实施例中，服务器可以基于识别设备的位置信息，来确定位于识别设备附近的一个或多个光标签，作为候选光标签。

步骤705：针对候选光标签中的每一个，服务器基于上述相对位置关系确定拍摄该环境图像时识别设备应该处于该光标签的识别区域的哪个子区域中。如果对于某个候选光标签，服务器基于上述相对位置关系发现识别设备并不位于该候选光标签的任一个子区域中(也即，并不位于该候选光标签的整个识别区域中)，则服务器可以认为该候选光标签不可能是识别设备正尝试识别的光标签，从而可以将其剔除。

步骤706：服务器通过将所述环境图像与每个候选光标签的所确定的子区域的相关基准环境图像进行比较，来确定识别设备拍摄的环境图像中的光标签。

在另一个实施例中，在步骤706中，如果服务器所存储的是与光标签的子区域相关联的基准环境图像特征信息，则服务器可以首先提取出所述环境图像的环境图像特征信息，并将该环境图像特征信息与每个候选光标签的所确定的子区域的相关基准环境图像特征信息进行比较，来确定识别设备拍摄的环境图像中的光标签。

在进行环境图像比较或环境图像特征信息比较时，可以采用本领域已知的一些图像相似度计算方法。在一个实施例中，服务器可以将与所拍摄的环境图像的相似度满足预定条件的基准环境图像所属的光标签或者与所拍摄的环境图像的环境图像特征信息的相似度满足预定条件的基准环境图像特征信息所属的光标签确定为识别设备拍摄的环境图像中的光标签。例如，服务器可以将与所拍摄的环境图像最相似的基准环境图像所关联的光标签或者与所拍摄的环境图像的环境图像特征信息最相似的基准环境图像特征信息的光标签确定为识别设备拍摄的环境图像中的光标签；或者，可以将相似度大于某个阈值的一个或多个光标签确定为识别设备拍摄的环境图像中的光标签，并可以依据相似度对它们排序。

根据本发明的一个实施例，服务器可以将所确定的一个或多个光标签的相关信息(例如，与每个光标签关联的相似度或通过相似度得到的准确性概率、光标签的标识信息、光标签的拥有者信息、与光标签相关联的网络服务地址信息、等等)发送给识别设备。识别设备的用户可以依据其他信息(例如，光标签所属店铺的名称等)来从服务器提供的光标签列表中选择自己认为合适的光标签。例如，如果服务器将确定出的三个光标签的相关信息发送给了识别设备，其中所述相关信息指示第一光标签的拥有者是店铺A，第二光标签的拥有者是店铺B、第三光标签的拥有者是店铺C。此时，如果识别设备的用户知道其当前想识别的光标签是店铺B的光标签，则其可以选择第二光标签来进行交互。

需要说明的是，在上面的方法中，使用了识别设备的位置信息以初步筛选出一些光标签作为候选光标签，这对于其中存在大量光标签的光标签网络是有利的。但是，当光标签网络规模不是很大时，也可以不使用识别设备的位置信息。

在一个实施例中，如上文提到的，考虑到不同时间拍摄的基准环境图像由于光照条件等原因可能存在差异，服务器可以进一步存储每张基准环境图像的拍摄时间信息。如此，相应地，在上述步骤702中，识别设备除了将环境图像及其位置信息发送给服务器之外，还可以进一步将环境图像的拍摄时间发送给服务器，或者，服务器可以基于环境图像的接收时间来确定其大致的拍摄时间(例如，直接将环境图像的接收时间确定为其拍摄时间)，或者，服务器可以基于当前时间来确定环境图像的大致拍摄时间(例如，直接将当前时间确定为环境图像的拍摄时间)。服务器可以基于环境图像的拍摄时间来仅选择一定时间范围内的基准环境图像作为比较对象。例如，对于中午12点拍摄的环境图像，服务器可以仅选择拍摄时间在10-14点之间的基准环境图像作为比较对象。这样可以减轻不同环境条件的干扰，有助于实现更准确的识别结果，并且提高了识别效率。

在上文描述的一个实施例中，将光标签的识别区域划分成若干个子区域，并且获得了拍摄环境图像时识别设备与光标签的相对位置关系，但是，上述步骤并非是必要的。

例如，在一个实施例中，在服务器处，在接收了识别设备拍摄的包含光标签的环境图像后，可以确定候选光标签，并将所述环境图像与每个候选光标签的所有基准环境图像进行比较，或者将所述环境图像的环境图像特征信息与每个候选光标签的所有基准环境图像特征信息进行比较，来确定所述识别设备拍摄的环境图像中的光标签。例如，如果所述环境图像与某个基准环境图像匹配(例如，相似度满足预定标准)，或者所述环境图像的环境图像特征信息与某个基准环境图像特征信息匹配(例如，相似度满足预定标准)，则可以将与该基准环境图像或该基准环境图像特征信息相关联的光标签确定为所述识别设备拍摄的环境图像中的光标签。这种方案虽然会带来更多的比较操作，但省略了划分识别区域以及确定图像的拍摄位置的步骤，因而在某些场景下是有利的，并且特别适合于通常在光标签的某个方向(例如正前方)附近或某个相对位置附近识别光标签的情形。

在另一个实施例中，虽然不将光标签的识别区域划分成若干个子区域，但仍会获得拍摄环境图像时识别设备与光标签的相对位置关系，并且，每个光标签的基准环境图像或基准环境图像特征信息也具有相关联的拍摄位置信息，该拍摄位置信息用于表示相对于光标签的拍摄位置，其中，基准环境图像可以是在该拍摄位置拍摄的，或者基准环境图像特征信息可以是通过在该拍摄位置拍摄的基准环境图像获得的。针对候选光标签中的每一个，可以基于所述相对位置关系和所述基准环境图像或所述基准环境图像特征信息的拍摄位置信息，从该候选光标签的基准环境图像中选择一个或多个基准环境图像或者从该候选光标签的基准环境图像特征信息中选择一个或多个基准环境图像特征信息。在一个实施例中，当基于所述相对位置关系确定的拍摄位置与基于所述拍摄位置信息确定的拍摄位置的接近程度满足预定条件(例如，两者距离小于某一预定阈值)时，选择相应的基准环境图像或基准环境图像特征信息。之后，可以将所述环境图像与每个候选光标签的所选择的基准环境图像进行比较，或者将所述环境图像的环境图像特征信息与每个候选光标签的所选择的基准环境图像特征信息进行比较，来确定识别设备拍摄的环境图像中的光标签。上述方案的原理实际上类似于将光标签的识别区域划分成若干个子区域的方式，但是并未通过子区域来选择候选光标签的基准环境图像或基准环境图像特征信息，而是通过环境图像的拍摄位置与基准环境图像或基准环境图像特征信息的拍摄位置信息之间的比较来选择基准环境图像或基准环境图像特征信息。

在上文以基准环境图像或基准环境图像特征信息为例描述了用于表征光标签周围环境的环境表征信息，但本领域技术人员可以理解，该环境表征信息并不限于上述两者，而还可以是其他形式的能够表征光标签周围环境的信息。另外，可以理解，不同的环境表征信息之间也可以进行相互比较，例如，可以将环境图像与环境图像表征信息进行比较，以确定它们之间的相似度。在进行比较时，根据需要，可以对一种或两种环境表征信息进行一些预处理操作。

本文中提到的识别设备可以是用户携带的设备(例如，手机、平板电脑、智能眼镜、智能手表、等等)，但是可以理解，该识别设备也可以是能够自主移动的机器，例如，无人机、无人驾驶汽车、机器人等，该识别设备上安装有图像采集设备，例如摄像头。

下面举例说明根据本发明的一个实施例的识别光标签的过程。

在服务器中预先存储两个光标签(光标签1和光标签2)的基准环境图像，分别如图8和图9所示，其中，图8是光标签1的一张基准环境图像，图9是光标签2的一张基准环境图像，这两张基准环境图像是由具备光标签识别能力的识别设备拍摄的。在此，为了简明，假设光标签1和光标签2的识别区域具有相同的如图5所示的子区域划分方式，并且图8和图9所示的基准环境图像对应于子区域6。

当一个同样位于子区域6中的不具备光标签识别能力的识别设备尝试识别光标签1和光标签2中的某一个光标签时，其在发现不能识别出光标签后，可以拍摄如图10所示的环境图像，并将其上传给服务器。

服务器或不具备光标签识别能力的识别设备通过反向定位来确定拍摄环境图像时该识别设备与光标签的相对位置关系。

针对光标签1和光标签2中的每一个，服务器基于上述相对位置关系确定拍摄该环境图像时识别设备应该处于光标签的识别区域的哪个子区域中。在此，对于光标签1，服务器可以确定拍摄该环境图像时识别设备应该处于光标签1的识别区域的子区域6中；对于光标签2，服务器可以确定拍摄该环境图像时识别设备应该处于光标签2的识别区域的子区域6中。

服务器通过将上述环境图像与光标签1和光标签2的子区域6的相关基准环境图像进行比较，来确定识别设备拍摄的环境图像中的光标签是光标签1还是光标签2。在此，可以通过提取图像特征点并进行特征点匹配的方法来判断两个图像的相似度。图11示出了图8的基准环境图像的特征点、图10的环境图像的特征点、以及它们之间的匹配结果(存在30个匹配特征点)。图12示出了图9的基准环境图像的特征点、图10的环境图像的特征点、以及它们之间的匹配结果(存在126个匹配特征点)。由于光标签2的基准环境图像与所拍摄的环境图像之间具有更多的匹配特征点，因此服务器可以将光标签2确定为识别设备正尝试识别的光标签，并可以将光标签2的相关信息发送给识别设备。

某些识别设备的摄像头可能具有变焦功能，本发明的方案对于采用变焦功能的摄像头也是同样适用的。例如，针对图5所示的光标签501的识别区域的子区域划分方式，如果识别设备503实际位于子区域9中，但是通过摄像头的变焦功能拍摄了放大的环境图像(显得离光标签501更近)，从而使得服务器认为该环境图像是在子区域6中拍摄的。由于在子区域9中通过变焦功能拍摄的该环境图像实际上与在子区域6中使用正常焦距拍摄的图像是很相似的，因此并不会影响服务器对光标签的识别。尽管不是必要的，但在一个实施例中可以在识别过程中通过识别设备上的应用程序来限制识别设备的摄像头的变焦，或者将其焦距设置到某一固定值。

在本发明的一个实施例中，可以以计算机程序的形式来实现本发明。计算机程序可以存储于各种存储介质(例如，硬盘、光盘、闪存等)中，当该计算机程序被处理器执行时，能够用于实现本发明的方法。

在本发明的另一个实施例中，可以以电子设备的形式来实现本发明。该电子设备包括处理器和存储器，在存储器中存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，能够用于实现本发明的方法。

本文中针对“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所描述的特定特征、结构、或性质包括在至少一个实施例中。因此，短语“在各个实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”、或“在实施例中”等在整个本文中各处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。本文中出现的类似于“根据A”或“基于A”的表述意指非排他性的，也即，“根据A”可以涵盖“仅仅根据A”，也可以涵盖“根据A和B”，除非特别声明或者根据上下文明确可知其含义为“仅仅根据A”。在方法流程中按照一定顺序进行描述的各个步骤并非必须按照该顺序执行，相反，其中的一些步骤的执行顺序可以改变，并且一些步骤可以并发执行，只要不影响方案的实现即可。另外，本申请附图中的各个元素仅仅为了示意说明，并非按比例绘制。

由此描述了本发明的至少一个实施例的几个方面，可以理解，对本领域技术人员来说容易地进行各种改变、修改和改进。这种改变、修改和改进意于在本发明的精神和范围内。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作出的各种改变以及变化。

Claims (19)

1.一种光通信装置的识别方法，其中，在所述光通信装置的周围具有该光通信装置的识别区域，以及其中，为所述光通信装置预先存储用于表征其周围环境的环境表征信息，所述方法包括：

接收识别设备拍摄的包含光通信装置的环境图像；

确定候选光通信装置；以及

将所述环境图像与每个候选光通信装置的环境表征信息进行比较，以确定所述识别设备拍摄的环境图像中的光通信装置。

2.根据权利要求1所述的识别方法，还包括：

获得拍摄环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系；

以及其中，所述将所述环境图像与每个候选光通信装置的环境表征信息进行比较包括：

针对所述候选光通信装置中的每一个，基于所述相对位置关系从该候选光通信装置的环境表征信息中选择一个或多个环境表征信息；以及

将所述环境图像与每个候选光通信装置的所选择的环境表征信息进行比较。

3.根据权利要求2所述的识别方法，其中，所述环境表征信息具有相关联的拍摄位置信息，该拍摄位置信息用于表示相对于光通信装置的拍摄位置，

以及其中，所述基于所述相对位置关系从该候选光通信装置的环境表征信息中选择一个或多个环境表征信息包括：

基于所述相对位置关系和所述环境表征信息的拍摄位置信息，从该候选光通信装置的环境表征信息中选择一个或多个环境表征信息。

4.根据权利要求1所述的识别方法，其中，所述识别区域被划分为一个或多个子区域，所述方法还包括：

获得拍摄环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系；

以及其中，所述将所述环境图像与每个候选光通信装置的环境表征信息进行比较包括：

针对所述候选光通信装置中的每一个，基于所述相对位置关系确定拍摄所述环境图像时所述识别设备应处于该光通信装置的识别区域的哪个子区域中；以及

将所述环境图像与每个候选光通信装置的所确定的子区域的相关环境表征信息进行比较。

5.根据权利要求4所述的识别方法，其中，所述光通信装置的识别区域的每一个子区域相对于所述光通信装置具有相应的距离范围和/或角度范围。

6.根据权利要求2-4中任一项所述的识别方法，其中，所述获得拍摄环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系包括：

基于所述环境图像中的光通信装置的成像或者从所述识别设备接收的与所述环境图像在基本相同的位置处拍摄的其他图像中的光通信装置的成像，来确定拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系；或者

从所述识别设备接收所述相对位置关系，所述识别设备基于所述环境图像中的光通信装置的成像或者与所述环境图像在基本相同的位置处拍摄的其他图像中的光通信装置的成像，来确定拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的识别方法，还包括：接收识别设备的位置信息，

以及其中，所述确定候选光通信装置包括：基于所述识别设备的位置信息来确定所述候选光通信装置。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的识别方法，还包括：将所确定的光通信装置的相关信息发送给所述识别设备。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的识别方法，其中，所述比较是相似度比较，并且确定所述识别设备拍摄的环境图像中的光通信装置包括：将与所述环境图像的相似度满足预定条件的环境表征信息所属的光通信装置确定为所述识别设备拍摄的环境图像中的光通信装置。

10.根据权利要求1所述的识别方法，其中，所述环境表征信息包括所述光通信装置的基准环境图像或者基准环境图像特征信息。

11.根据权利要求10所述的识别方法，其中，所述基准环境图像或基准环境图像特征信息通过如下方式获得：

接收识别设备拍摄的包含光通信装置的环境图像以及该光通信装置的标识信息；以及

存储该环境图像，作为与光通信装置相关联的基准环境图像，或者从该环境图像中提取出环境图像特征信息，并将该环境图像特征信息作为与光通信装置相关联的基准环境图像特征信息进行存储。

12.根据权利要求4所述的识别方法，其中，所述子区域的相关环境表征信息包括所述子区域的相关基准环境图像或相关基准环境图像特征信息，并通过如下方式获得：

接收识别设备拍摄的包含光通信装置的环境图像以及该光通信装置的标识信息；

获得拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系；

基于所述相对位置关系确定拍摄该环境图像时所述识别设备应处于光通信装置的识别区域的哪个子区域中；以及

存储该环境图像，作为与光通信装置的所确定的子区域相关联的基准环境图像，或者从该环境图像中提取出环境图像特征信息，并将该环境图像特征信息作为与光通信装置的所确定的子区域相关联的基准环境图像特征信息进行存储。

13.根据权利要求12所述的识别方法，其中，所述获得拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系包括：

基于所述环境图像中的光通信装置的成像或者从所述识别设备接收的与所述环境图像在基本相同的位置处拍摄的其他图像中的光通信装置的成像，来确定拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系；或者

从所述识别设备接收所述相对位置关系，所述识别设备基于所述环境图像中的光通信装置的成像或者与所述环境图像在基本相同的位置处拍摄的其他图像中的光通信装置的成像，来确定拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系。

14.根据权利要求6或13所述的识别方法，其中，至少部分地基于所述光通信装置的尺寸信息确定拍摄该环境图像时所述识别设备与光通信装置的相对位置关系。

15.根据权利要求4所述的识别方法，其中，所述子区域的相关环境表征信息包括所述子区域的相关基准环境图像或相关基准环境图像特征信息，并通过如下方式获得：

存储与光通信装置相关联的原始基准环境图像或者三维视图，并通过图像变换的方式来得到与光通信装置的识别区域的每一个子区域相关联的基准环境图像或基准环境图像特征信息。

16.根据权利要求4所述的识别方法，其中，基于所述相对位置关系确定拍摄所述环境图像时所述识别设备应处于该光通信装置的识别区域的哪个子区域中包括：

如果基于所述相对位置关系确定所述识别设备不应处于该光通信装置的识别区域的任一个子区域中，则将该光通信装置从候选光通信装置中剔除。

17.根据权利要求4所述的识别方法，其中，将所述环境图像与每个候选光通信装置的所确定的子区域的相关环境表征信息进行比较包括：

基于所述环境图像的拍摄时间，将所述环境图像与每个候选光通信装置的所确定的子区域的、拍摄时间处于某一时间范围内的相关环境表征信息进行比较，其中，所述环境图像的拍摄时间位于所述时间范围内。

18.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，能够用于实现权利要求1-17中任一项所述的方法。

19.一种电子设备，其中包括处理器和存储器，在存储器中存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，能够用于实现权利要求1-17中任一项所述的方法。

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