專利名稱：面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，尤其 涉及一種能夠在電視屏幕上顯示二維條碼，由內(nèi)置攝像頭的移動(dòng)終端對(duì) 其進(jìn)行拍攝并實(shí)時(shí)解碼的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)，還涉及該二維條碼應(yīng)用系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)面向電視的二維條碼應(yīng)用服務(wù)的方法，屬于二維條碼技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景二維條碼(2-dimensional bar code)是在水平和垂直方向上都存儲(chǔ) 信息的條碼，它用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來(lái)表示文字或數(shù)值 信息，并通過(guò)圖像采集設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行識(shí)讀，從而實(shí)現(xiàn)信 息處理。相較于一維條碼，二維條碼的信息容量要高出幾十倍。這使得 二維條碼不僅能夠?qū)?jiǎn)單的數(shù)字進(jìn)行編碼，還能夠?qū)φ掌?、指紋、掌紋、 簽字、聲音、文字等可數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼，從而提供更加豐富多彩 的信息服務(wù)。在曰本、韓國(guó)等國(guó)家，利用具有拍照功能的移動(dòng)電話拍攝二維條碼， 從而獲取相關(guān)移動(dòng)增值服務(wù)的移動(dòng)電話二維條碼業(yè)務(wù)已得到廣泛應(yīng)用。 2006年8月1日，中國(guó)移動(dòng)正式在國(guó)內(nèi)推出移動(dòng)電話二維條碼業(yè)務(wù)?？?以預(yù)見(jiàn)，在擁有4億多移動(dòng)電話用戶的中國(guó)，移動(dòng)電話二維條碼業(yè)務(wù)將 具有廣闊的發(fā)展空間，為服務(wù)提供商、設(shè)備商、移動(dòng)電話終端廠商、商 家以及運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)新的機(jī)遇。目前，使用二維條碼的通常方式是將二維條碼印刷在紙張、卡片或 金屬表面，利用圖像采集設(shè)備如攝像頭進(jìn)行拍攝，并通過(guò)專門(mén)的軟件加 以識(shí)讀。這種應(yīng)用方式將二維條碼的使用局限在物理介質(zhì)表面。但是， 我國(guó)現(xiàn)有的CRT (Cathode Ray Tube,陰極射線管)電視保有量超過(guò)3億 臺(tái)。有相當(dāng)多的用戶很少閱讀報(bào)刊、雜志，卻習(xí)慣于天天看電視。對(duì)于 此類用戶，現(xiàn)有二維條碼依賴于物理介質(zhì)的工作模式無(wú)疑存在明顯的服 務(wù)空白。為了擴(kuò)大現(xiàn)有二維條碼技術(shù)的應(yīng)用范圍，使更廣大的用戶能夠 享受二維條碼技術(shù)所能帶來(lái)的方便、快捷的信息服務(wù)，人們迫切需要一 種能夠?qū)⒍S條碼通過(guò)CRT電視的屏幕進(jìn)行顯示并便于識(shí)讀的解決方案。在CRT電視的屏幕顯示二維條碼并不存在任何的技術(shù)困難，但是使 用普通的圖像采集設(shè)備如攝像頭來(lái)識(shí)讀該二維條碼則存在明顯的困難。 這主要是因?yàn)槲覈?guó)電視的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，CRT電視的行掃描頻率為15625Hz, 場(chǎng)掃描頻率為50Hz，其行、場(chǎng)掃描均為單頻同步掃描。而通常所使用的攝像 頭，特別是開(kāi)展移動(dòng)電話二維碼業(yè)務(wù)所使用的普通攝像頭，其工作頻率很難 保證和電視掃描頻率保持一致，因此容易產(chǎn)生抖動(dòng)和閃爍現(xiàn)象，導(dǎo)致二維 條碼無(wú)法被識(shí)讀出來(lái)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問(wèn)題在于提供一種適用于CRT電視的 二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠有效克服二維條碼在隔行掃描的CRT電 視屏幕上顯示，因存在抖動(dòng)和閃爍現(xiàn)象而難以被普通攝像頭識(shí)讀并解 碼的問(wèn)題。本發(fā)明還提供了一種上述二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)面向電視的二維條 碼應(yīng)用服務(wù)的方法。為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案-一種面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)用系統(tǒng)包括電視制作單元、電視和二維條碼識(shí)讀裝置； 所述電視制作單元中設(shè)有二維條碼編碼裝置，所述編碼裝置根據(jù)特定信息生成二維條碼圖像，由所述電視制作單元將所述二維條碼圖像附加到電視節(jié)目信號(hào)中-,所述電視接收并播放所述電視節(jié)目信號(hào)；所述二維條碼識(shí)讀裝置拍攝所述電視中播出的二維條碼圖像，并 對(duì)其進(jìn)行識(shí)讀，根據(jù)識(shí)讀出的信息提供后續(xù)的信息服務(wù)。其中，所述二維條碼圖像中，深淺色塊的對(duì)比度在35%到65%的 范圍內(nèi)。所述二維條碼圖像中，底色為灰色。 所述電視為隔行掃描的CRT電視。所述二維條碼識(shí)讀裝置包括攝像頭和解碼器，所述攝像頭向所述解 碼器傳送圖像數(shù)據(jù)。所述二維條碼識(shí)讀裝置為安裝有攝像頭的移動(dòng)電話。 一種實(shí)現(xiàn)面向電視的二維條碼應(yīng)用服務(wù)的方法，基于上述的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)包括電視制作單元、電視和 二維條碼識(shí)讀裝置，其特征在于
(1) 電視制作單元制作帶有二維條碼圖像的電視節(jié)目；
(2) 電視制作單元檢測(cè)并調(diào)整電視節(jié)目中二維條碼圖像的對(duì)比度，
使其在35%到65%的范圍之內(nèi)；
(3) 電視制作單元將電視節(jié)目信號(hào)發(fā)送至電視，由電視播放該帶有 二維條碼的電視節(jié)目；
(4) 用戶通過(guò)二維條碼識(shí)讀裝置中的攝像頭實(shí)時(shí)拍攝電視節(jié)目中 的二維條碼，并將拍攝的二維條碼圖像傳送解碼器；
(5) 所述解碼器對(duì)二維條碼圖像進(jìn)行識(shí)讀，將二維條碼圖像轉(zhuǎn)換 為數(shù)據(jù)信息；
(6) 所述二維條碼識(shí)讀裝置根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)信息為用戶提供相 應(yīng)的后續(xù)服務(wù)。
其中，所述步驟(4)中，所述二維條碼識(shí)讀裝置中的攝像頭連續(xù)拍 攝多張二維條碼圖像，并實(shí)時(shí)向解碼器進(jìn)行傳輸。
所述步驟(5)中，所述解碼器實(shí)時(shí)對(duì)接收的二維條碼圖像進(jìn)行解碼， 一旦有一幅圖能夠成功解碼就讓所述攝像頭停止拍攝。
本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)二維條碼在CRT電視屏幕上顯示的對(duì)比度，巧妙地 解決了二維條碼在電視上顯示時(shí)難以識(shí)讀和解碼的問(wèn)題，使二維條碼在 現(xiàn)有隔行掃描的CRT電視上應(yīng)用成為可能，從而擴(kuò)大二維條碼技術(shù)的應(yīng) 用范圍，使人們可以通過(guò)二維條碼技術(shù)提供更豐富的服務(wù)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。 圖1為用于識(shí)讀二維條碼的裝置示意圖2為本發(fā)明所提供的面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意
圖3為圖2所示的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)的信號(hào)流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)有的二維條碼編碼方案有很多種，如PDF417碼、DM碼、QR碼 等等。這些二維條碼技術(shù)的編碼的規(guī)則和特點(diǎn)雖然不盡相同，但其本質(zhì) 上都是按一定規(guī)律分布的、深色模塊和淺色模塊相間的圖形。二維條碼可 以由如圖1所示的二維條碼識(shí)讀裝置加以識(shí)讀。該識(shí)讀裝置包括攝像頭和解碼器，由攝像頭拍攝二維條碼的條碼圖形，利用條碼圖形中深淺顏 色上的明顯對(duì)比，通過(guò)解碼器對(duì)條碼圖形進(jìn)行二值化區(qū)分，并將這種區(qū) 分后的結(jié)果對(duì)應(yīng)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部的"0"、 "1"數(shù)據(jù)，從而將二維條碼中深 淺相間的圖形轉(zhuǎn)換為存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)信息的代碼。
在識(shí)讀裝置對(duì)二維條碼實(shí)施解碼識(shí)別的過(guò)程中，二維條碼的深淺顏 色對(duì)比度對(duì)解碼器正確進(jìn)行二值化區(qū)分起了至關(guān)重要的作用。所謂對(duì)比
度是一種衡量圖形中深淺顏色區(qū)分度的參數(shù)，通常用cs表示。在條形
碼中，對(duì)比度CS= (R1 —Rd) /R1X100%，式中R1表示條碼圖形中空 的反射率，Rd表示條碼圖形中條的反射率。在二維條碼的附著介質(zhì)為紙 張、金屬表面等物質(zhì)時(shí)，條碼的對(duì)比度CS越大，解碼器的二值化區(qū)分 度就越高，解碼器的識(shí)別效果也越好。但是，本發(fā)明人在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)， 上述的認(rèn)識(shí)規(guī)律并不適合于在CRT電視屏幕上顯示二維條碼的情況，特 別是對(duì)傳統(tǒng)的隔行掃描電視。
隔行掃描電視的掃描原理是將一幀圖像分成兩場(chǎng)來(lái)掃描，第一場(chǎng)掃 奇數(shù)行稱為奇數(shù)場(chǎng)，第二場(chǎng)掃偶數(shù)行稱為偶數(shù)場(chǎng)，奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)圖像 鑲嵌在一起形成一幅完整的圖像。采用這樣的隔行掃描方式來(lái)顯示二維 條碼時(shí)，由于人眼有視覺(jué)暫留的能力，因此不太影響人的正常觀看。但 是攝像頭沒(méi)有視覺(jué)暫留的能力，而且實(shí)際拍攝的時(shí)間往往只有百分之一 秒左右，因此直接識(shí)讀電視屏幕上顯示的二維碼圖像，很容易出現(xiàn)圖像 掃描線的抖動(dòng)和圖像閃爍等現(xiàn)象。此時(shí)，如果將二維條碼的對(duì)比度提高， 不僅不會(huì)改善解碼器的識(shí)別效果，反而會(huì)加劇圖像的抖動(dòng)和閃爍現(xiàn)象。
針對(duì)上述的問(wèn)題，本發(fā)明人通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在使用隔行掃描電 視顯示二維條碼時(shí)，降低二維條碼的顯示對(duì)比度反而能取得更好的識(shí)別 效果。作為上述發(fā)現(xiàn)的一個(gè)最簡(jiǎn)單的實(shí)施方式是將原來(lái)二維條碼中作為 底色的白色改為灰色，這樣使用普通攝像頭拍攝二維條碼時(shí)，解碼器的 識(shí)讀效果反而更好。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，在隔行掃描的電視上顯示二維
條碼，最佳的對(duì)比度是在35%到65%之間。在這個(gè)范圍內(nèi)，攝像頭拍攝 得到的二維條碼圖像不會(huì)出現(xiàn)明顯的閃爍現(xiàn)象，最適合解碼器進(jìn)行解碼 識(shí)別。
基于上述對(duì)CRT電視顯示二維條碼的試驗(yàn)結(jié)論，本發(fā)明提供了一種 二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)。
該二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)如圖2所示，包括電視制作單元、電視和二維條碼識(shí)讀裝置。其中，電視制作單元負(fù)責(zé)制作并向電視發(fā)送電視節(jié)目 信號(hào)。該制作單元中設(shè)有二維條碼編碼裝置，用于根據(jù)所使用的二維條 碼編碼規(guī)則，將要編碼的數(shù)據(jù)信息編輯生成二維條碼圖像。該二維條碼 編碼裝置可以由專門(mén)的二維條碼編碼軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。電視制作單元將該二 維條碼圖像和準(zhǔn)備播放的電視節(jié)目信號(hào)組合在一起，生成對(duì)外傳送的電 視信號(hào)。在這一過(guò)程中，電視制作單元調(diào)整二維條碼圖像的顯示對(duì)比度， 使該對(duì)比度在35%到65%的范圍之內(nèi)。電視接收并顯示由電視制作單元 編輯好的電視節(jié)目。二維條碼識(shí)讀裝置可以是安裝有攝像頭的移動(dòng)電 話，也可以是連接有攝像頭的計(jì)算機(jī)等。該二維條碼識(shí)讀裝置通過(guò)攝
像頭拍攝電視顯示的二維條碼，并將其傳送給內(nèi)置的解碼器進(jìn)行識(shí)讀。 該解碼器可以是安裝于移動(dòng)電話或者計(jì)算機(jī)中的客戶端軟件。它根據(jù)攝
像頭所拍攝的二維條碼圖像，對(duì)二維條碼進(jìn)行解碼，并根據(jù)解碼得到的 數(shù)據(jù)信息為用戶提供相應(yīng)的后續(xù)服務(wù)，如啟動(dòng)瀏覽器瀏覽網(wǎng)頁(yè)，發(fā)短消 息到信息臺(tái)等等。由于二維條碼的信息容量很大，可以獨(dú)立存儲(chǔ)照片、 指紋、掌紋、簽字、聲音、文字等可數(shù)字化的信息。因此，二維條碼識(shí) 讀裝置無(wú)需連接任何數(shù)據(jù)庫(kù)，可以直接通過(guò)二維條碼本身所存儲(chǔ)的信息 為用戶提供相應(yīng)的后續(xù)服務(wù)。
圖3所示為利用上述二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)識(shí)讀電視屏幕上的二維條碼
的方法，其具體步驟如下
(1) 電視制作單元制作帶有二維條碼圖像的電視節(jié)目 ，
(2) 電視制作單元檢測(cè)并調(diào)整電視節(jié)目中二維條碼圖像的對(duì)比度，
使其在35%到65%的范圍之內(nèi)；
(3) 電視制作單元將電視節(jié)目信號(hào)發(fā)送至電視，由電視播放該帶有 二維條碼的電視節(jié)目；
(4) 用戶通過(guò)二維條碼識(shí)讀裝置中的攝像頭實(shí)時(shí)拍攝電視節(jié)目中 的二維條碼，并將拍攝的二維條碼圖像傳送解碼器；
(5) 所述解碼器對(duì)二維條碼圖像進(jìn)行識(shí)讀，將二維條碼圖像轉(zhuǎn)換 為數(shù)據(jù)信息；
(6) 所述二維條碼識(shí)讀裝置根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)信息為用戶提供相 應(yīng)的后續(xù)服務(wù)。
另外，為了提高二維條碼識(shí)讀裝置識(shí)讀電視屏幕上二維條碼的效率， 可以讓攝像頭實(shí)時(shí)向解碼器傳輸圖片信息，解碼器實(shí)時(shí)對(duì)該圖片信息進(jìn)行解碼， 一旦有一幅圖能夠成功解碼就讓攝像頭停止拍攝。由于攝像頭 可以在很短的時(shí)間(幾十分之一秒至幾分之一秒的數(shù)量級(jí))內(nèi)連續(xù)拍攝 多張二維條碼圖像，因此這種類似"抓拍"的方式能夠快速抓取合格的 二維條碼圖像，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。
上面對(duì)本發(fā)明所提供的面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)及其識(shí)讀方法 進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。對(duì)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明 實(shí)質(zhì)精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見(jiàn)的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本發(fā) 明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1. 一種面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)用系統(tǒng)包括電視制作單元、電視和二維條碼識(shí)讀裝置；所述電視制作單元中設(shè)有二維條碼編碼裝置，所述編碼裝置根據(jù)特定信息生成二維條碼圖像，由所述電視制作單元將所述二維條碼圖像附加到電視節(jié)目信號(hào)中；所述電視接收并播放所述電視節(jié)目信號(hào)；所述二維條碼識(shí)讀裝置拍攝所述電視中播出的二維條碼圖像，并對(duì)其進(jìn)行識(shí)讀，根據(jù)識(shí)讀出的信息提供后續(xù)的信息服務(wù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于所述二維條碼圖像中，深淺色塊的對(duì)比度在35%到65%的范圍內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)，其特 征在于所述二維條碼圖像中，底色為灰色。
4. 如權(quán)利要求1所述的面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于所述電視為隔行掃描的CRT電視。
5. 如權(quán)利要求1所述的面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于所述二維條碼識(shí)讀裝置包括攝像頭和解碼器，所述攝像頭向所述解 碼器傳送圖像數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于所述二維條碼識(shí)讀裝置為安裝有攝像頭的移動(dòng)電話。
7. —種實(shí)現(xiàn)面向電視的二維條碼應(yīng)用服務(wù)的方法，基于如權(quán)利要 求1所述的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)包括電視制作單元、電視和二維條碼識(shí)讀裝置，其特征在于(1) 電視制作單元制作帶有二維條碼圖像的電視節(jié)目；(2) 電視制作單元檢測(cè)并調(diào)整電視節(jié)目中二維條碼圖像的對(duì)比度，使其在35%到65°/。的范圍之內(nèi)；(3) 電視制作單元將電視節(jié)目信號(hào)發(fā)送至電視，由電視播放該帶有 二維條碼的電視節(jié)目；(4) 用戶通過(guò)二維條碼識(shí)讀裝置中的攝像頭實(shí)時(shí)拍攝電視節(jié)目中 的二維條碼，并將拍攝的二維條碼圖像傳送解碼器；(5) 所述解碼器對(duì)二維條碼圖像進(jìn)行識(shí)讀，將二維條碼圖像轉(zhuǎn)換 為數(shù)據(jù)信息；(6) 所述二維條碼識(shí)讀裝置根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)信息為用戶提供相 應(yīng)的后續(xù)服務(wù)。
8. 如權(quán)利要求7所述的面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方 法，其特征在于-所述步驟(4)中，所述二維條碼識(shí)讀裝置中的攝像頭連續(xù)拍攝多張 二維條碼圖像，并實(shí)時(shí)向解碼器進(jìn)行傳輸。
9. 如權(quán)利要求8所述的面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方 法，其特征在于-所述步驟(5)中，所述解碼器實(shí)時(shí)對(duì)接收的二維條碼圖像進(jìn)行解碼， 一旦有一幅圖能夠成功解碼就讓所述攝像頭停止拍攝。
全文摘要
本發(fā)明巧妙地通過(guò)調(diào)節(jié)二維條碼在電視終端顯示的對(duì)比度，解決了二維條碼在電視終端顯示難以解碼的問(wèn)題，使二維條碼在普通CRT電視上應(yīng)用成為可能。本發(fā)明根據(jù)這種方法設(shè)計(jì)了一種由電視顯示二維條碼，由移動(dòng)電話通過(guò)攝像頭對(duì)二維條碼進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝并解碼的應(yīng)用系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，從而擴(kuò)大二維條碼技術(shù)的應(yīng)用范圍，使得人們可以通過(guò)二維條碼技術(shù)提供更豐富的服務(wù)。
文檔編號(hào)H04N7/08GK101227581SQ20071006290
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月19日
發(fā)明者南宇玨, 林 吳, 征 崔, 郭建輝 申請(qǐng)人:報(bào)聯(lián)新動(dòng)力(北京)科技有限公司