CN207037703U - 一种解码装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及一种解码装置,所述装置包括：壳体，底端设有开口，内部为容置部；图像采集传感器设置于容置部内，通过开口对解码装置下方的编码纸上的编码图案进行采集生成编码图案图像信号；解码处理装置设置于容置部内，对编码图案图像信号进行处理，确定编码图案中的位置标记，并确定位置标记所在的矩阵，根据位置标记确定矩阵中位置标记的位移值，将位移值转换为二进制数字对，二进制数字对包括第一数字和第二数字，第一数字构成矩阵的x矩阵，第二数字构成矩阵的y矩阵；确定x矩阵和y矩阵的旋度；对x矩阵和y矩阵分别解码，得到位置标记的坐标信息；无线模块将位置标记的坐标信息发送到外部接收装置。

Description

一种解码装置

技术领域

本实用新型涉及信息处理设备领域，尤其涉及一种解码装置。

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，需要把某种类型的信息进行位置编码后嵌入诸如纸张页、写字板或等价物的无源基底中。利用扫描仪、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。例如，可以为基底上的人类可读的图形信息补充嵌入的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。因此，如何提高信息读取和解码的速度成为需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种解码装置，以解决现有技术中存在的问题。能够准确识别编码图案中的标记，解码得到位置坐标信息。本实用新型提供的解码装置使用方便，位置信息读取准确率高，并能实现无线传输功能，将获取到的位置信息实时共享到外部设备，以方便信息共享和保存。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种解码装置，包括：

壳体，所述壳体的底端设有开口，所述壳体的内部为容置部；

图像采集传感器，设置于所述容置部内，通过所述开口对所述解码装置下方的编码纸上的编码图案进行采集，生成编码图案图像信号；

解码处理装置，设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器电连接，对所述编码图案图像信号进行处理，确定所述编码图案中的位置标记，并确定所述位置标记所在的矩阵；根据所述位置标记确定所述矩阵中所述位置标记的位移值；将所述位移值转换为二进制数字对；所述二进制数字对包括第一数字和第二数字，所述第一数字构成所述矩阵的x矩阵，所述第二数字构成所述矩阵的y矩阵；确定所述x矩阵和所述y矩阵的旋度；对所述x矩阵和所述y矩阵分别解码，得到所述位置标记的坐标信息；

无线模块，设置于所述容置部内，将所述位置标记的坐标信息发送到外部接收装置。

优选的，所述解码装置还包括：

书写端，设置于所述壳体的底端，用于在所述编码纸上进行书写。

优选的，所述解码装置还包括：

照明器件，设置于所述容置部内，用于对所述图像采集传感器采集的编码纸上的编码图案进行照明。

优选的，所述解码装置还包括：

控制装置，设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器、解码处理装置、无线模块和/或照明器件相连接；

所述控制装置输出控制信号，控制所述图像采集传感器、解码处理装置、无线模块和/或照明器件的启动和关闭。

优选的，所述解码装置还包括：

电源模块，设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器、解码处理装置、无线模块、控制装置和照明器件相连接；

所述电源模块对所述图像采集传感器、解码处理装置、无线模块、控制装置和照明器件进行供电。

优选的，所述解码处理装置具体用于：

根据所述x矩阵和所述y矩阵确定第一预定数量的数字，并得到基本数字序列的局部序列；所述局部序列在基本数字序列中具有一个第一位置；

确定所述基本数字序列中的局部序列的第一位置对应的至少两个辅助数字序列；

根据所述辅助数字序列转换得到相应的辅助数字序列中的位置标记的坐标信息。

本实用新型实施例提供的解码装置，能够准确识别编码图案中的标记，并解码得到位置坐标信息。本实用新型提供的解码装置使用方便，位置信息读取准确率高，并能实现无线传输功能，将获取到的位置信息实时共享到外部设备，以方便信息共享和保存。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的解码装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的解码方法的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

为了更好的理解本实用新型的技术方案，首先介绍本实用新型技术方案中位置编码的编码原理。位置码被用于对一个或多个维度中的位置进行编码。为了简化描述，首先假设位置码位于第一维度，在这个实例中，第一维度处于x方向。在这个方向上使用了一个周期性的主数字序列来进行编码，所述周期性的主数字序列具有在周期性主数字序列中唯一确定预定长度的各个局部序列位置的特性。在这个实例中，预定长度是6。因此，如果从周期性的主数字序列中的任何位置提取六个连续的数字，那么这六个数字在主数字序列中只以这个顺序出现一次。如果主数字序列的末端连接到主数字序列的开端，那么这种特性同样适用。由此将主数字序列称为是周期性的。在这个实例中，使用了二进制的主数字序列。如果要唯一确定具有六个数字的局部序列位置，那么主数字序列由此具有2⁶＝64的最大长度，并且在主数字序列中，长度为6的局部序列可以具有位置0-63。然而如下文将要描述的那样，如果选择了长度为63的主数字序列，则可以得到改进的纠错特性。由此在下文中假设主数字序列的长度是63并且由此定义了范围0-62中的唯一位置。实践中，在具有这个长度的主数字序列的情况下，有可能具有一个将各个局部序列转换成主数字序列中的位置的表，反之亦然。

假设主数字序列开端如下所示:

0，0，0，0，0，0，1，0，0，1，1，1，1，1，0，1，0……

然后，例如在主数字序列中，局部序列0，0,0,0,0,0具有唯一位置0，局部序列1,1,1,1,1,0具有唯一位置9，局部序列1,1,1,0,1,0具有唯一位置11。

位置编码基于周期性主数字序列的不同旋转或循环移位。为了在x方向对位置进行编码，在穿越表面的列中以某些其他方法打印或排列主数字序列，以多种方式对其进行旋转或循环移位，其中所述列处在y方向上，该方向正交于对位置进行编码的方向。可以在同一列中重复打印出主数字序列，如果在y方向编码的位置比对应于主数字序列长度的位置更多，那么这个操作将是必需的。然后则使用主数字序列的相同旋转来进行所有重复。也可以在不同的列中使用不同的旋转。

本实用新型实施例提出的解码装置，正是用于对具有上述编码方法形成的编码图案的编码纸、电子写字板或其他基底的编码图案进行采集、识别，从而对编码图案的标记进行解码，从而得到确定的位置信息。

在下述实施例中，为便于表述，本实用新型中以编码纸为例，对于各种能够进行编码图案显示的基底进行统述。

本实用新型实施例提供的解码装置，其结构可以如图1所示，主要包括如下部件：

壳体11，底端设有开口12，壳体的内部为容置部10；

图像采集传感器14，设置于容置部10内，通过开口12对解码装置下方的编码纸上的编码图案进行采集，生成编码图案图像信号；

在具体的实现中，图像采集传感器14可以具体采用CCD或者CMOS传感器。

解码处理装置16，设置于容置部10内，与图像采集传感器14电连接，对编码图案图像信号进行处理，确定编码图案中的位置标记，并确定位置标记所在的矩阵；根据位置标记确定矩阵中位置标记的位移值；将位移值转换为二进制数字对；二进制数字对包括第一数字和第二数字，第一数字构成矩阵的x矩阵，第二数字构成矩阵的y矩阵；确定x矩阵和y矩阵的旋度；对x矩阵和y矩阵分别解码，得到位置标记的坐标信息；

上述解码处理装置16所具体执行的处理过程，会在后续的解码方法的实施例中进行详述，后续方法实施例的全部技术方案均执行于本装置中。在此处着重介绍装置结构及其功能，对于具体涉及解码方法的方案此处不展开说明。

无线模块19，设置于容置部10内，用于将位置标记的坐标信息发送到外部接收装置。外部接收装置可以是具有无线接收功能的显示设备、数据处理设备或存储设备等。

因为本实用新型的解码装置可以根据识别到的位置信息用于笔记轨迹的记录，因此解码装置还可以包括书写端17。书写端17设置于壳体11的底端，用于在编码纸上进行书写。

书写端17在图1中仅为一种示意的可能实现的方式，在一些实施例中，并不需要由书写端17，也就是说可以没有实际的书写轨迹，而是可以识别虚拟的书写轨迹。

在优选的方案中，解码装置还包括照明器件13，设置于容置部10内，对图像采集传感器14采集的编码纸上的编码图案进行照明，从而能够提高识别的准确度。

照明器件13具体可以采用发光二极管，可以根据需要选择对特殊光线敏感的二极管，比如红外发光二极管。

在一些实现方式中，解码装置还包括控制装置18，设置于容置部10内，与图像采集传感器14、解码处理装置16、无线模块19和/或照明器件13相连接；

控制装置18输出控制信号，控制图像采集传感器14、解码处理装置16、无线模块19和/或照明器件13的启动和关闭。

控制装置18具体的可以安装于壳体11上，其表面由壳体11上露出，主题置于容置部10内。表面上可以包括由操控按钮以及显示屏20。通过显示屏20可以直接显示操控信息或者位置信息等等。

进一步的，解码装置中还包括有电源模块15，设置于容置部10内，与图像采集传感器14、解码处理装置16、无线模块19、控制装置18和照明器件13等相连接，对图像采集传感器14、解码处理装置16、无线模块19、控制装置18和照明器件13等进行供电。

电源模块15可以由电池以及相应电路来实现。

本实用新型实施例提供的解码装置，能够准确识别编码图案中的标记，解码得到位置坐标信息。本实用新型提供的解码装置使用方便，位置信息读取准确率高，并能实现无线传输功能，将获取到的位置信息实时共享到外部设备，以方便信息共享和保存。

下面，将着重对上述装置所具体执行的处理过程进行说明。其执行流程可以如图2所示，包括如下步骤：

步骤210，对编码图案进行图像采集，生成编码图案图像信号；

具体的，编码图像可以显示或者印刷在编码纸、电子显示设备等装置上。编码图案至少占据其表面的一部分，通过位置信息获取装置光学可读，从而能够用于进行位置信息的确定。

编码图案的获取，并不是一次获取编码纸上的全部编码图案，而是根据位置信息获取装置的光学视野范围内获取相应部分的编码图案，我们可以认为是一个基准单元的编码图案。

步骤220，对编码图案图像信号进行处理，确定编码图案中的位置标记，并确定位置标记所在的矩阵；

在一个具体的例子中，假设选择的编码图案中包括的位置标记处于一个8*8的矩阵((n1+2)*(n1+2))。

矩阵的大小范围可以是根据预设参数确定选取的。当然，矩阵大小不超过解码装置的图像识别范围。

步骤230，根据位置标记确定矩阵中位置标记的位移值；

具体的，通过确定位置标记对应基准位置的位移来得到位移值。基准位置可以是根据对编码图案的识别分析构建的虚拟网络模型的网格点。

步骤240，将位移值转换为二进制数字对；

具体的，将位移值转换成二进制数字对，可以采用查找表的方式来实现。二进制数字对包括第一数字和第二数字，第一数字构成矩阵的x矩阵，第二数字构成矩阵的y矩阵。

步骤250，确定x矩阵和y矩阵的旋度；

具体的，对x矩阵和y矩阵的四种可能类型的旋转(0度,90度,180度和270度)进行调查并且确定当前旋度。

如果错误旋转矩阵，则会出现主数字序列上丢失的长度为8的局部序列的情况。因此，可以基于长度为8的局部序列来执行某种程度的纠错。

步骤260，对x矩阵和y矩阵分别解码，得到位置标记的坐标信息。

具体的，本步骤的执行过程可以主要包括：

步骤261，根据x矩阵和y矩阵确定第一预定数量的数字，并得到基本数字序列的局部序列；局部序列在基本数字序列中具有一个第一位置；

定义第一位置为P，则P＝(sum(i＝1，n)((L/I_i)*p_i*q_i))(mod L)；

其中，P为第一位置，L＝prod(i＝I,n)I_i,p_i为辅助数字序列i中的位置，I_i为辅助数字序列i的长度，m为辅助数字序列的数目；q_i*(L/l_i)＝I(mod l_i)。

步骤262，确定基本数字序列中的局部序列的第一位置对应的至少两个辅助数字序列；

其中，辅助数字序列为辅助差分数字序列。

确定基本数字序列中的局部序列的第一位置对应的至少两个辅助数字序列的具体方法可以如下：

利用公式d(x)＝dc(l,x)+b₁*dc(2，x)+...+b₁*…*b_n-1*dc(n，X),来确定差分数字值。

其中，n为辅助差分数字序列的数目，b_i是差分数字序列中的基数，i＝1至(n-1)；d(x)为x的差分数字值；dc(i,x)＝DC_i[x与差分数字序列i的长度相模]；DC_i为处于序列中不同位置的辅助差分数字序列i中的数字。

步骤263，根据辅助数字序列转换得到相应的辅助数字序列中的位置标记的坐标信息。

以解码x矩阵的一个过程为例进行说明：

在x矩阵中，矩阵的列中的二进制数字构成了主数字序列的局部序列。主数字序列中的相应位置可以通过查表来确定的，将局部序列转换成位置。此后，确定那些由主数字序列的局部序列来进行编码的差分数字。

将差分数字确定为相部局部序列位置之间的差分d,所述差分是通过以主数字序列长度为模来确定的。这样一来，由此得到的差分数字序列是基本差分数字序列的一个局部序列，所述序列被用于x方向的编码。

本实用新型实施例提供的应用于解码装置的解码方法，能够准确识别编码图案中的标记，解码得到位置坐标信息。本实用新型提供的解码装置使用方便，位置信息读取准确率高，并能实现无线传输功能，将获取到的位置信息实时共享到外部设备，以方便信息共享和保存。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种解码装置，其特征在于，所述解码装置包括：

壳体，所述壳体的底端设有开口，所述壳体的内部为容置部；

图像采集传感器，设置于所述容置部内，通过所述开口对所述解码装置下方的编码纸上的编码图案进行采集，生成编码图案图像信号；

解码处理装置，设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器电连接，对所述编码图案图像信号进行处理，确定所述编码图案中的位置标记，并确定所述位置标记所在的矩阵；根据所述位置标记确定所述矩阵中所述位置标记的位移值；将所述位移值转换为二进制数字对；所述二进制数字对包括第一数字和第二数字，所述第一数字构成所述矩阵的x矩阵，所述第二数字构成所述矩阵的y矩阵；确定所述x矩阵和所述y矩阵的旋度；对所述x矩阵和所述y矩阵分别解码，得到所述位置标记的坐标信息；

无线模块，设置于所述容置部内，将所述位置标记的坐标信息发送到外部接收装置。

2.根据权利要求1所述的解码装置，其特征在于，所述解码装置还包括：

书写端，设置于所述壳体的底端，用于在所述编码纸上进行书写。

3.根据权利要求1所述的解码装置，其特征在于，所述解码装置还包括：

照明器件，设置于所述容置部内，用于对所述图像采集传感器采集的编码纸上的编码图案进行照明。

4.根据权利要求3所述的解码装置，其特征在于，所述解码装置还包括：

控制装置，设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器、解码处理装置、无线模块和/或照明器件相连接；

所述控制装置输出控制信号，控制所述图像采集传感器、解码处理装置、无线模块和/或照明器件的启动和关闭。

5.根据权利要求4所述的解码装置，其特征在于，所述解码装置还包括：

电源模块，设置于所述容置部内，与所述图像采集传感器、解码处理装置、无线模块、控制装置和照明器件相连接；

所述电源模块对所述图像采集传感器、解码处理装置、无线模块、控制装置和照明器件进行供电。