背景技術(shù)：

諸如條形碼之類的數(shù)據(jù)承載標(biāo)記技術(shù)具有其中捕獲設(shè)備(諸如智能電話攝像機(jī))可以成功檢測和恢復(fù)數(shù)據(jù)的有限范圍?？梢詫?shù)據(jù)承載標(biāo)記的多個(gè)版本(即各種尺寸的圖像)放置成靠近于彼此以覆蓋多個(gè)距離范圍。

附圖說明

圖1是根據(jù)示例的包括半色調(diào)引擎、灰值引擎和縮放引擎的系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)示例的包括半色調(diào)指令、灰值指令、縮放指令和隱寫色調(diào)(stegatone)指令的系統(tǒng)的框圖。

圖3是灰值圖像、半色調(diào)圖像和隱寫色調(diào)的圖示。

圖4是從1級隱寫色調(diào)生成的2級隱寫色調(diào)的細(xì)節(jié)的圖示。

圖5是從2級隱寫色調(diào)生成的3級隱寫色調(diào)的細(xì)節(jié)的圖示。

圖6是不同觀看距離處的3級隱寫色調(diào)的圖示。

圖7是以不同比例(scale)的多尺度非數(shù)據(jù)承載半色調(diào)圖像的圖示。

圖8是用于遞歸地應(yīng)用半色調(diào)化并且遞歸地替換灰值的示例過程的流程圖。

圖9是用于輸出隱寫色調(diào)的示例過程的流程圖。

具體實(shí)施方式

本文所描述的示例涉及多尺度圖案，其可以使用單個(gè)圖像/圖案來覆蓋和提供多個(gè)距離范圍上的功能性。圖案可以依賴于半色調(diào)，并且可以包括供圖像捕獲系統(tǒng)(未示出)檢測的周期性和/或準(zhǔn)周期性結(jié)構(gòu)。圖案可以包含在隱寫色調(diào)中，其可以從以多個(gè)分辨率表示的成像(imagery)恢復(fù)。因此，相比于單尺度數(shù)據(jù)承載標(biāo)記，圖案可以從寬得多的距離范圍讀取。應(yīng)用包括大標(biāo)牌或海報(bào)，其中用戶可以從數(shù)個(gè)距離訪問多尺度標(biāo)記。圖案可以使用在數(shù)據(jù)承載標(biāo)記以及非數(shù)據(jù)承載標(biāo)記中，所述非數(shù)據(jù)承載標(biāo)記可以用于基于圖像的測距。設(shè)計(jì)參數(shù)的范圍可以定制多尺度隱寫色調(diào)的外觀。

如本文所使用的，隱寫色調(diào)是集群點(diǎn)(clustered-dot)半色調(diào)，其中通過使單獨(dú)的集群移位來嵌入數(shù)據(jù)，從而引入對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的擾動(dòng)?？梢酝ㄟ^使用隱寫色調(diào)恢復(fù)系統(tǒng)從隱寫色調(diào)提取數(shù)據(jù)。多尺度隱寫色調(diào)包括不同的分辨率級，其間隔成使得在給定距離或距離級處，針對該級別的點(diǎn)集群可以被恢復(fù)系統(tǒng)檢測到。數(shù)據(jù)通過色調(diào)的移位來表示，從而提供不同于條形碼的在美學(xué)上令人舒適的圖像。本文所描述的示例還可以應(yīng)用于非數(shù)據(jù)承載標(biāo)記，諸如測距儀目標(biāo)。因此，示例不限于隱寫色調(diào)的概念。術(shù)語隱寫色調(diào)是隱寫式半色調(diào)的簡寫。

圖1是根據(jù)示例的包括半色調(diào)引擎110、灰值引擎120和縮放引擎130的系統(tǒng)100的框圖。引擎110、120、130要與半色調(diào)圖像112、灰值圖像114和經(jīng)縮放的圖像124交互，其與圖案106和級別122相關(guān)聯(lián)。圖像112、114、124和其它信息可以存儲在存儲裝置104上。

半色調(diào)引擎110可以執(zhí)行涉及產(chǎn)生針對給定級別122的半色調(diào)圖像112的功能?；抑狄?20可以執(zhí)行涉及產(chǎn)生針對給定級別122的灰值圖像114的功能?？s放引擎130可以執(zhí)行涉及產(chǎn)生針對給定級別122的經(jīng)縮放的圖像124的功能。

灰值引擎120可以使用各種技術(shù)，諸如輸入圖像中的灰度值的替換?；抑狄?20可以在圖像的一部分上進(jìn)行操作，諸如用灰值替換顏色的一部分(例如僅黑色)或半色調(diào)圖像112的區(qū)域的一部分。關(guān)于所使用的替換灰值的具體值，灰值引擎120可以根據(jù)那些灰值將最終渲染成什么類型的半色調(diào)符號而使值變化。例如，可能合期望的是使灰值引擎120避免將灰值應(yīng)用于第一級122處的大尺度基于文本的徽標(biāo)圖案106中的白色空間，以增強(qiáng)徽標(biāo)的可見性和可讀性(例如以使得用戶能夠從一定距離更好地看到字母)。在測距圖案106(例如不意在使用戶在視覺上看到徽標(biāo)或形狀的一個(gè))的情況下，灰值引擎120可以通過選擇不半色調(diào)化黑色方形之間的白色空間并且將50％灰值替換成黑色來生成作為棋盤的圖案106。作為慣例，已經(jīng)將白色選擇成表示0％灰值，并且已經(jīng)將黑色選擇成表示100％灰值。

縮放引擎130可以通過縮放來自在先級別122的圖像來產(chǎn)生針對給定級別122的經(jīng)縮放的圖像124。關(guān)于當(dāng)在級別之間進(jìn)行縮放時(shí)所使用的比例，比例可以選擇成使得圖案106可以被對應(yīng)于級別和相關(guān)聯(lián)的比例的給定距離范圍處的頻率檢測裝置(其尋找頻域中的特征峰值)檢測到。用于移動(dòng)檢測的頻域方法可以用于確定具有經(jīng)適當(dāng)渲染的圖案的圖像的存在，因此比例(s)可以取決于離散傅里葉變換中的峰值位置的可用范圍。因此，視覺檢測器可以可靠地檢測到圖案106的距離的范圍可以用于建立縮放引擎130可以如何縮放圖像，即選擇在級別122之間應(yīng)當(dāng)是什么比例(s)。例如，相對較大的比例可以造成圖案106的遞歸集合，針對其的給定檢測器可能具有級別122之間的檢測中的間隙，其中用戶將需要移動(dòng)得更靠近或更遠(yuǎn)離以檢測圖案106是否位于對應(yīng)于間隙的距離處。如果使用相對較小的比例，用于視覺檢測的距離范圍可能過度重疊，從而造成低效和/或浪費(fèi)。因此，級別之間的比例因子s可以作為設(shè)計(jì)規(guī)范的部分而由縮放引擎130選擇成足夠大以優(yōu)化距離范圍的分離，但是足夠小以避免從一個(gè)距離/級別移動(dòng)到下一個(gè)的過度距離間隙。在可替換的示例中，比例可以是根據(jù)設(shè)計(jì)選擇(例如以移動(dòng)電話能力的特定集合為目標(biāo))而用戶指定的。

類似于比例，(一個(gè)或多個(gè))級別122的數(shù)目可以選擇成對應(yīng)于圖案106可以從其可訪問(即可在視覺上被諸如攝像機(jī)、測距儀等之類的恢復(fù)系統(tǒng)查明)的不同距離范圍的數(shù)目。圖案106可以從半色調(diào)引擎110、灰值引擎120和縮放引擎130所操縱的半色調(diào)圖像112、灰值圖像114和經(jīng)縮放的圖像124的使用而產(chǎn)生。對于對應(yīng)于級別122的目標(biāo)距離范圍，系統(tǒng)100可以輸出針對該級別122的雙調(diào)半色調(diào)圖像112，其可以用于測距(和/或可以從其恢復(fù)數(shù)據(jù)，在隱寫色調(diào)的情況下)。1級在本文中用作要從最遠(yuǎn)位置讀取的最大且最低分辨率的版本。2級是針對下一較靠近的距離的較高分辨率版本，并且以此類推直至最大(lmax)數(shù)目的級別。

系統(tǒng)100可以使用作為初始輸入的“騾(mule)”(即用于攜帶信息)灰值圖像114，并且產(chǎn)生作為最終輸出的雙調(diào)多尺度隱寫色調(diào)。因此，輸入圖像(初始輸入或迭代輸入)可以在本文中被稱為騾圖像?？梢酝ㄟ^跨所述多個(gè)級別122迭代地應(yīng)用半色調(diào)引擎110、灰值引擎120和縮放引擎130來在最終輸出中形成圖案106。引擎110-130的迭代使用可以生成對應(yīng)的圖像112、114和124?；抑祱D像114可以用作初始輸入，并且迭代可以產(chǎn)生要用作用于下一迭代的輸入的另一灰值圖像114。

在使用來自近焦點(diǎn)(closefocus)的移動(dòng)設(shè)備的多尺度隱寫色調(diào)的視頻捕獲的情況下，可以恢復(fù)高達(dá)在近似600點(diǎn)每英寸(dpi)的量級上的打印分辨率的單個(gè)像素移位。相應(yīng)地，對于超出這樣的分辨率的打印機(jī)，像素復(fù)制可以用于渲染(一個(gè)或多個(gè))所意圖的視覺恢復(fù)系統(tǒng)的可恢復(fù)范圍中的最高比例。例如，800dpi打印機(jī)上的打印可以以比例因子2使用像素復(fù)制以渲染400dpi的打印圖像分辨率。具有1200dpi的分辨率的激光和噴墨打印機(jī)可以以比例因子3進(jìn)行像素復(fù)制以渲染400dpi的分辨率?？s放可以通過像素復(fù)制或其它技術(shù)執(zhí)行，并且不限于整數(shù)比例因子或基于像素的圖像表示。

存儲裝置104可以可由系統(tǒng)100訪問，以充當(dāng)存儲信息的計(jì)算機(jī)可讀儲存庫，所述信息諸如針對給定圖案106和/或級別122的圖像112、114、124，其可以由引擎110、120、130在引擎110、120、130的操作期間引用。如本文所描述的，術(shù)語“引擎”可以包括用于實(shí)現(xiàn)與所公開的示例一致的功能性的電子電路。例如，引擎110、120和130(和圖1中未具體圖示的其它引擎)表示硬件設(shè)備(例如處理器和/或存儲器)和編程的組合以實(shí)現(xiàn)與所公開的實(shí)現(xiàn)方式一致的功能性。在示例中，用于引擎的編程可以是存儲在非暫時(shí)性機(jī)器可讀存儲介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令，并且用于引擎的硬件可以包括執(zhí)行那些指令的處理資源。諸如系統(tǒng)100的示例系統(tǒng)(例如計(jì)算設(shè)備)可以包括和/或接收存儲計(jì)算機(jī)可讀指令集的有形非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。如本文所使用的，處理器/處理資源可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器(諸如在并行處理系統(tǒng)中)以執(zhí)行處理器可執(zhí)行指令。存儲器可以包括可由處理器尋址以用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀指令的存儲器。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括易失性和/或非易失性存儲器，諸如隨機(jī)存取存儲器(“ram”)、磁性存儲器(諸如硬盤、軟盤和/或磁帶存儲器)、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(“ssd”)、閃速存儲器、相變存儲器等。

在一些示例中，引擎110、120、130的功能性可以對應(yīng)于響應(yīng)于例如來自存儲裝置104的信息、用戶交互等而執(zhí)行的操作。存儲裝置104可以作為計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)而由系統(tǒng)100可訪問，其中以可以由引擎110、120、130可訪問的格式存儲項(xiàng)目。

圖2是根據(jù)示例的系統(tǒng)200的框圖，系統(tǒng)200包括半色調(diào)指令210、灰值指令220、縮放指令230和隱寫色調(diào)指令240。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)204包括指令210-240，并且與處理器202、(一個(gè)或多個(gè))級別222和(一個(gè)或多個(gè))有效載荷(payload)242相關(guān)聯(lián)。在一些示例中，當(dāng)指令210-230由處理器202執(zhí)行時(shí)所實(shí)行的操作可以對應(yīng)于圖1的引擎110-130的功能性。隱寫色調(diào)指令240可以用于將(一個(gè)或多個(gè))有效載荷242編碼成圖1中所示的圖案106和/或圖像112、114、124。因此，隱寫色調(diào)指令240可以對應(yīng)于可以包括在圖1的計(jì)算系統(tǒng)100中的隱寫色調(diào)引擎(在圖1中未具體示出)。在圖2中，當(dāng)半色調(diào)指令210由處理器202執(zhí)行時(shí)所實(shí)行的操作可以對應(yīng)于半色調(diào)引擎110(圖1)的功能性。類似地，當(dāng)灰值指令220和縮放指令230由處理器202執(zhí)行時(shí)所實(shí)行的操作可以分別對應(yīng)于灰值引擎120和縮放引擎130(圖1)的功能性。當(dāng)隱寫色調(diào)指令240由處理器202執(zhí)行時(shí)所實(shí)行的操作可以對應(yīng)于可以包括在圖1的系統(tǒng)100中的隱寫色調(diào)引擎(在圖1中未具體示出)的功能性。

如以上關(guān)于圖1所闡述的，引擎110、120、130可以包括硬件和編程的組合。這樣的組件可以以數(shù)個(gè)方式實(shí)現(xiàn)。例如，編程可以是存儲在有形、非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)204上的處理器可執(zhí)行指令，并且硬件可以包括用于執(zhí)行那些指令210-240的處理器202。處理器202可以例如包括一個(gè)或多個(gè)處理器。這樣的多個(gè)處理器可以集成在單個(gè)設(shè)備中或跨設(shè)備分布。介質(zhì)204可以存儲程序指令，所述程序指令在由處理器202執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)圖1的系統(tǒng)100。介質(zhì)204可以與處理器202集成在相同的設(shè)備中，或者它可以是分離的并且對該設(shè)備和處理器202是可訪問的。

在一些示例中，程序指令可以是安裝包的部分，所述安裝包在被安裝時(shí)可以由處理器202執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)100。在該情況下，介質(zhì)204可以是便攜式介質(zhì)，諸如cd、dvd、閃速驅(qū)動(dòng)器或由可以從其下載和安裝該安裝包的服務(wù)器維護(hù)的存儲器。在另一示例中，程序指令可以是已經(jīng)安裝的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用的部分。在此，介質(zhì)204可以包括集成存儲器，諸如硬驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器等。雖然在圖2中，介質(zhì)204包括指令210-240，但是一個(gè)或多個(gè)指令可以位于遠(yuǎn)離介質(zhì)204。相反，盡管圖2圖示了位于與介質(zhì)204分離的(一個(gè)或多個(gè))級別222和(一個(gè)或多個(gè))有效載荷242，但是這樣的信息(和其它相關(guān)信息)可以與介質(zhì)204一起被包括。

計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)204可以提供易失性存儲裝置，例如用于指令的執(zhí)行的隨機(jī)存取存儲器。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)204還可以提供非易失性存儲裝置，例如用于存儲的硬盤或固態(tài)盤。圖2的組件可以存儲在任何類型的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，無論是易失性的還是非易失性的。存儲在介質(zhì)204上的內(nèi)容可以包括圖像、文本、可執(zhí)行文件、腳本或可以由以下闡述的示例使用的其它內(nèi)容。例如，介質(zhì)204可以包含配置信息或可以由引擎110-130和/或指令210-240使用以提供控制或其它信息的其它信息。

本文所提供的示例可以以硬件、編程或二者的組合來實(shí)現(xiàn)。示例系統(tǒng)可以包括用于執(zhí)行存儲在有形非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如易失性存儲器、非易失性存儲器和/或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))中的指令的處理器和存儲器資源。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是有形的并且具有存儲在其上的可由處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本公開的示例的計(jì)算機(jī)可讀指令。如本文所使用的術(shù)語“引擎”可以包括用于實(shí)現(xiàn)與所公開的示例一致的功能性的電子電路。例如，圖1的引擎110-130(和本文所描述的其它引擎)可以表示硬件設(shè)備和編程的組合以實(shí)現(xiàn)與所公開的實(shí)現(xiàn)方式一致的功能性。在一些示例中，引擎的功能性可以對應(yīng)于由用戶動(dòng)作執(zhí)行的操作，諸如要由(以上關(guān)于圖2所描述的)處理器202執(zhí)行的選擇步驟。

圖3是灰值圖像314、半色調(diào)圖像312和隱寫色調(diào)316的圖示?；抑祱D像314可以充當(dāng)1級輸入騾圖像，并且(例如由半色調(diào)引擎)用于生成半色調(diào)圖像312。半色調(diào)圖像312可以充當(dāng)參考半色調(diào)，其(例如由隱寫色調(diào)引擎)用于生成隱寫色調(diào)316。因此，圖3圖示了1級隱寫色調(diào)316的生成。隱寫色調(diào)316然后可以(例如由半色調(diào)引擎)用作輸入以生成用于下一級/迭代(例如用于2級隱寫色調(diào)，如參照圖4中的部分324所描述的)的灰值圖像。

各種類型的圖像可以充當(dāng)輸入騾灰值圖像314，并且示例圖像不限于如所圖示的基于文本的徽標(biāo)。優(yōu)選地，以與被半色調(diào)化兼容的格式提供輸入騾圖像。圖3圖示了具有兩個(gè)灰級的簡單輸入徽標(biāo)，其中文本以淺顏色示出并且周圍背景是深顏色。

為了創(chuàng)建參考半色調(diào)圖像312，半色調(diào)化可以(例如由半色調(diào)引擎)選擇性地應(yīng)用于灰值圖像314的一部分。相應(yīng)地，對于圖3的示例中的增強(qiáng)的對比度和可讀性，對于該第一級/迭代已經(jīng)將灰值圖像314的淺顏色的文本部分視為白色，使得半色調(diào)化的應(yīng)用造成文本的實(shí)心白色內(nèi)部(即白色文本內(nèi)部沒有半色調(diào)符號/單元)。周圍背景經(jīng)受半色調(diào)化，從而創(chuàng)建接近灰值圖像314的深灰值的白色和黑色圖案。稍后的迭代/級別隨后可以用淺灰值替換圖3中的白色部分，由此淺灰值可以在其它級別處半色調(diào)化以包括圖案。

為了創(chuàng)建隱寫色調(diào)316，可以(例如由隱寫色調(diào)引擎)使用編碼以將數(shù)據(jù)/信息的有效載荷應(yīng)用于半色調(diào)圖像312。如所圖示的，已經(jīng)基于半色調(diào)圖像312中的半色調(diào)集群的單個(gè)像素移位而編碼有效載荷，從而造成隱寫色調(diào)316。單個(gè)或多個(gè)像素移位，以及單個(gè)或多個(gè)單元移位，可以用于創(chuàng)建在半色調(diào)圖像312的半色調(diào)圖案中的點(diǎn)集群的位置中可見的略微擾動(dòng)。這樣的編碼可以造成周期性或準(zhǔn)周期性的結(jié)構(gòu)，其是可見的并且可以利用于視覺檢測。術(shù)語準(zhǔn)周期性在本文中用于意指與圖像相關(guān)聯(lián)的圖案具有總體二維周期性結(jié)構(gòu)，盡管該周期性結(jié)構(gòu)內(nèi)的單獨(dú)的標(biāo)記確實(shí)具有一些小的擾動(dòng)(隱寫色調(diào)中的單個(gè)像素移位以表示信息/數(shù)據(jù))。

圖像312-316可以由多個(gè)單元形成。例如，半色調(diào)圖像312和隱寫色調(diào)316可以由尺寸為4×4像素的單元形成。小的白色矩形位于可以稱為形成在圖像的深色背景區(qū)中的陰影單元的區(qū)域內(nèi)，在該示例中在4×4單元內(nèi)包括尺寸為2×3像素的白色集群。較高級別的經(jīng)迭代縮放的圖像也可以由單元形成，并且在先級別/比例的單元(在本文中稱為宏單元)可以由來自后續(xù)級別/比例的多個(gè)單元形成。單元還是指包含像素的集群的區(qū)，例如當(dāng)在激光或膠印打印等中使用集群點(diǎn)半色調(diào)化時(shí)。單元的布置還可以在本文中稱為半色調(diào)網(wǎng)屏(halftonescreen)，其通常是周期性的并且與網(wǎng)屏角度相關(guān)聯(lián)。如圖3中所圖示的，隱寫色調(diào)316基于使用經(jīng)典45度集群點(diǎn)半色調(diào)網(wǎng)屏的半色調(diào)圖像312而生成。在可替換示例中，替代于使用具有像素的半色調(diào)集群的集群點(diǎn)半色調(diào)網(wǎng)屏，一個(gè)或多個(gè)圖像可以用于取代像素集群。

隱寫色調(diào)316可以基于各種技術(shù)而對信息進(jìn)行編碼，包括循環(huán)編碼。循環(huán)編碼可以用于在兩個(gè)維度上表示數(shù)據(jù)，而沒有對于可清楚標(biāo)識的標(biāo)記(例如基準(zhǔn))或其它特殊信號、符號或代碼以標(biāo)記視覺代碼在哪里開始或結(jié)束的需要。通過以循環(huán)方式表示數(shù)據(jù)而不需要具有基準(zhǔn)或標(biāo)記物，數(shù)據(jù)可以嵌入在隱寫色調(diào)316中(圖示1級隱寫色調(diào))，其包括作為多尺度隱寫色調(diào)的多個(gè)數(shù)據(jù)層。甚至當(dāng)僅視覺捕獲圖像的小部分/經(jīng)裁切的部分時(shí)(即當(dāng)具有移動(dòng)電話攝像機(jī)的用戶靠近隱寫色調(diào)站立時(shí))，循環(huán)編碼使得視覺解碼器能夠提取數(shù)據(jù)而不需要捕獲整個(gè)圖像和相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)。

作為對數(shù)據(jù)編碼的可替換方案，視覺圖像自身可以跨所述多個(gè)級別遞歸地使用。例如，當(dāng)?shù)^高級比例時(shí)，可以利用整個(gè)騾圖像來取代半色調(diào)單元。在圖3所圖示的示例徽標(biāo)中，白色點(diǎn)然后在向下一級上將表示為徽標(biāo)自身的經(jīng)縮放的版本?？梢允褂眠@樣的編碼，因?yàn)槠淅每梢曈X檢測的周期性或準(zhǔn)周期性性質(zhì)。

在1級隱寫色調(diào)316中指示部分324，其經(jīng)縮放的表示用于進(jìn)一步說明縮放和隨后的級別(參見圖4)。盡管為了方便起見而在圖4中僅圖示部分324，但是整個(gè)圖像(隱寫色調(diào)316)被放大以用于另外的級別。為了生成針對下一級的輸入騾灰值圖像，雙調(diào)隱寫色調(diào)316的黑色和白色像素被利用灰值來替換，然后在兩個(gè)維度上以因子s進(jìn)行縮放，如圖4中所示。

圖4是灰值圖像414和隱寫色調(diào)416的圖示?；抑祱D像414圖示了從圖3的部分324裁切的2級騾圖像的細(xì)節(jié)，以用于使用圖3的1級隱寫色調(diào)316生成2級隱寫色調(diào)416。圖像已經(jīng)放大(例如通過縮放引擎)并且轉(zhuǎn)換成灰度(例如通過灰值引擎)。顯然，已經(jīng)利用灰值替換了圖像的整個(gè)部分以生成灰值圖像414。相應(yīng)地，已經(jīng)半色調(diào)化整個(gè)圖像，使得背景不完全是白色的?，F(xiàn)在利用淺灰取代之前白色的部分，最終變成可見的半色調(diào)圖案。因此，為了形成2級輸入騾灰度圖像414，隱寫色調(diào)引擎已經(jīng)取圖3的1級隱寫色調(diào)316的實(shí)心黑色，并且利用灰值圖像414中的深灰取代它。1級隱寫色調(diào)316的實(shí)心白色已經(jīng)被淺灰取代。所替換的灰值的選擇可以用于影響下一級隱寫色調(diào)416中的半色調(diào)集群的尺寸，并且還可以基于用于從灰值圖像414生成參考半色調(diào)(在圖4中未示出)的抖動(dòng)閾值陣列。相應(yīng)地，半色調(diào)化(或其它調(diào)節(jié))所應(yīng)用于的圖像的部分可以是指調(diào)節(jié)顏色的一部分(即調(diào)節(jié)深色部分，或者調(diào)節(jié)淺色部分)，和/或可以應(yīng)用于調(diào)節(jié)圖像的區(qū)域的一部分(例如將半色調(diào)應(yīng)用于實(shí)心文本部分而同時(shí)避免文本之間的白色空間等等)。

可以生成灰值圖像414，并且然后縮放引擎可以縮放灰值圖像414。為了方便起見，作為尺寸為4×4像素的半色調(diào)單元的結(jié)果(即，以促進(jìn)按照整數(shù)倍的單元尺寸進(jìn)行縮放，以更好地促進(jìn)經(jīng)由像素復(fù)制的縮放)，已經(jīng)在所圖示的示例中使用比例因子s＝8。在可替換的示例中，比例因子可以是任何數(shù)目，并且重采樣方法可以是除像素復(fù)制之外的任何方法。像素復(fù)制縮放已經(jīng)用于例如在當(dāng)前級別中維持來自在先級別的隱寫色調(diào)的清晰邊緣。

隱寫色調(diào)416是構(gòu)建在來自圖3的1級隱寫色調(diào)上的2級隱寫色調(diào)。通過使用騾灰值圖像414以生成參考半色調(diào)(在圖4中未示出)來獲得隱寫色調(diào)416，所述參考半色調(diào)然后根據(jù)隱寫色調(diào)生成過程而嵌入有有效載荷以生成雙調(diào)2級隱寫色調(diào)416。

在2級隱寫色調(diào)416中指示部分424，其經(jīng)縮放的表示用于進(jìn)一步說明縮放和后續(xù)級別(參見圖5)。如之前那樣，縮放應(yīng)用于整個(gè)原始圖像，但是為了方便起見，僅一部分用于說明性目的。

圖5是灰值圖像514和隱寫色調(diào)516的圖示。圖5圖示了基于使用來自圖4的2級隱寫色調(diào)416的3級隱寫色調(diào)的生成?；抑祱D像514可以充當(dāng)從圖4的部分424導(dǎo)出的3級騾?；抑祱D像514圖示了圖4的2級隱寫色調(diào)416的更改版本，其中灰度值已經(jīng)略微變化并且圖像被縮放。3級輸入騾灰值圖像514和3級隱寫色調(diào)516圖示了部分424，其從圖3的1級隱寫色調(diào)316圍繞原始的2×3像素白色集群裁切。圖5還圖示了1至2級和2至3級之間的所選比例s＝8的效果，由此來自1級隱寫色調(diào)316的單個(gè)像素現(xiàn)在由3級隱寫色調(diào)516中的64×64像素表示(即應(yīng)用兩次比例因子8造成8²＝64的總體比例因子)。此外，1級隱寫色調(diào)316的原始100％的白色像素在3級隱寫色調(diào)516中已經(jīng)稀釋有6％(即248像素/4096像素)的黑色像素。類似地，1級隱寫色調(diào)316的原始100％的黑色像素現(xiàn)在在3級隱寫色調(diào)516的表示中包含6％白色像素。稀釋因子可以更大，如果灰值引擎選擇被替換灰值更加朝向中間灰色的話，這將造成更大的半色調(diào)集群尺寸。設(shè)計(jì)折衷是將半色調(diào)集群設(shè)定成足夠小以最小化顏色稀釋(并且因而最大化較低級別表示的對比度和可檢測性)，而同時(shí)保持半色調(diào)集群足夠大以增強(qiáng)較高級別的可檢測性，尤其是針對最高分辨率級別，其中如果集群過小則打印點(diǎn)增益可以致使集群不可讀。此外，在級別之間，替換灰值可以選擇為不同的值。在圖2-4所圖示的示例中，示出三個(gè)級別(lmax＝3)，因此輸出隱寫色調(diào)516是3級多尺度隱寫色調(diào)(如圖6中所示，616a以其中1級結(jié)構(gòu)在整個(gè)圖像中是明顯的尺寸，但是黑色和白色部分的對比度中的小6％稀釋在616b的放大部分視圖中也是明顯的)。在可替換的示例中，可以渲染另外的級別，和/或較少的級別也可以用于創(chuàng)建圖案。

圖6是不同視圖尺寸下的3級隱寫色調(diào)616a、616b的圖示。隱寫色調(diào)616a圖示了完整的三級多尺度隱寫色調(diào)，如在616b處以進(jìn)一步細(xì)節(jié)所示。多尺度隱寫色調(diào)616a可以與基于圖像的測距儀一起使用，并且不同的數(shù)據(jù)/有效載荷可以以每一個(gè)級別被編碼(例如以指定目標(biāo)的分辨率和半色調(diào)單元尺寸，從而提供用于適當(dāng)?shù)木嚯x恢復(fù)的信息)。因此，隱寫色調(diào)616a還可以充當(dāng)測距目標(biāo)。

圖7是以不同比例的半色調(diào)圖像712a、712b的圖示。半色調(diào)圖像712a圖示了完整圖像，其示出作為第一級結(jié)構(gòu)的圖案。半色調(diào)圖像712b圖示了以較大比例顯現(xiàn)的圖案的第三級結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，例如對應(yīng)于到測距儀的更近距離。圖7圖示了本文所描述的示例方案可以如何用于生成不是數(shù)據(jù)承載的多級目標(biāo)。由半色調(diào)圖像712a、712b中所示的圖案形成的所圖示的3級多尺度非數(shù)據(jù)承載視覺目標(biāo)基于50％灰值替換的使用以渲染雙調(diào)棋盤圖案。因此，圖像712a、712b可以充當(dāng)針對不讀取隱寫色調(diào)數(shù)據(jù)的基于圖像的測距儀創(chuàng)建的目標(biāo)。其周期性性質(zhì)在半色調(diào)像素中沒有略微擾動(dòng)的情況下通過棋盤圖案的重復(fù)而展示?？梢允褂靡陨纤枋龅碾[寫色調(diào)方案，其中1級圖像(騾(1)，參見圖9)將是作為不具有載體單元的半色調(diào)的50％灰圖像。換言之，通過省略隱寫色調(diào)引擎及其相關(guān)聯(lián)的有效載荷編碼擾動(dòng)對半色調(diào)的應(yīng)用來創(chuàng)建圖案。圖7還圖示了通過用50％灰值替換黑色像素并且用白色“替換”白色像素(即留下白色值未改變)來用灰值替換圖像的一部分。相應(yīng)地，較高級黑色區(qū)將迭代地渲染為棋盤。設(shè)定比例s＝10，圖像然后可以充當(dāng)遞歸地橫跨更多數(shù)量級的距離范圍處的目標(biāo)。在該情況下，1級隱寫色調(diào)712a中的黑色像素的大半色調(diào)集群尺寸稀釋有75％的白色像素，從而影響表觀對比度。盡管有這樣的效果，1級隱寫色調(diào)712a的對比度在1級處對于視覺檢測和測距仍然是充足的。如以下以進(jìn)一步細(xì)節(jié)闡述的，圖7的示例圖像可以使用圖9的流程圖來生成，這例如通過將50％灰度替換應(yīng)用于圖像的黑色部分(并且不將灰度替換應(yīng)用于白色部分)，并且通過不獲得有效載荷或編碼數(shù)據(jù)以生成隱寫色調(diào)。

參照圖8和9，依照本公開的各種示例圖示了流程圖。流程圖表示可以結(jié)合如參照在先各圖討論的各種系統(tǒng)和設(shè)備而利用的過程。雖然以特定次序圖示，但是本公開不意圖如此受限。而是，明確設(shè)想到各種過程可以以不同次序和/或與除所圖示的那些之外的其它過程同時(shí)發(fā)生。

圖8是用于遞歸地應(yīng)用半色調(diào)化和遞歸地替換灰值的示例過程的流程圖800。在塊810中，由半色調(diào)引擎跨多個(gè)級別的圖像比例和空間分辨率而遞歸地將半色調(diào)化應(yīng)用于圖像，以生成跨所述多個(gè)級別至少準(zhǔn)周期性的圖案。例如，輸入騾灰值圖像可以被半色調(diào)化，然后轉(zhuǎn)換成用于給定迭代的灰度，通過再次半色調(diào)化來自在先級別的輸出并且針對后續(xù)級別灰度化而重復(fù)。所述多個(gè)級別對應(yīng)于不同比例和可以從其識別視覺圖案的距離，使得圖案可以是多級的。在半色調(diào)的像素的略微擾動(dòng)中顯現(xiàn)準(zhǔn)周期性性質(zhì)。在塊820中，灰值引擎用灰值遞歸地替換半色調(diào)化的至少部分。例如，測距目標(biāo)的黑色部分可以設(shè)定成50％灰度，其中當(dāng)半色調(diào)化和灰值替換遞歸地應(yīng)用于多個(gè)級別時(shí)，白色部分保持為實(shí)心白色。

圖9是用于輸出隱寫色調(diào)的示例過程的流程圖900。過程可以由多尺度隱寫色調(diào)生成系統(tǒng)使用。一般地，所圖示的迭代方案可以用于構(gòu)造具有跨多個(gè)級別/距離范圍可視覺解碼的圖案的多尺度隱寫色調(diào)。多尺度隱寫色調(diào)的級別數(shù)目可以通過向lmax指派總數(shù)目來設(shè)定。例如，針對三個(gè)級別示出各種圖的所圖示的多尺度隱寫色調(diào)，其中l(wèi)max＝3?？梢酝ㄟ^設(shè)定比例因子s來類似地指派比例因子。在所述多個(gè)級別之間可以使用相同的比例因子s，并且可以在給定多尺度隱寫色調(diào)的不同級別之間使用不同的比例因子。如以上所闡述的，已經(jīng)圖示了各種比例因子，諸如針對圖3-6的s＝8，和針對圖7的s＝10。例如由縮放引擎選擇的比例因子可以取決于諸如光學(xué)檢測部件的類型(網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、移動(dòng)電話攝像機(jī)、專業(yè)變焦攝像機(jī)等)和基于頻率的峰值檢測器找到與給定比例相關(guān)聯(lián)的某個(gè)距離范圍內(nèi)的準(zhǔn)周期性圖案的能力之類的因素。給定比例可以與有限范圍相關(guān)聯(lián)，在該有限范圍內(nèi)針對該比例的檢測是可能的，其中多個(gè)比例可以針對連續(xù)的可檢測性和距離覆蓋提供多個(gè)范圍的距離。

將針對給定級別的騾輸入灰值圖像標(biāo)注為騾(級別)。如本文所使用的，詞語騾意在描述攜帶數(shù)據(jù)的圖像，例如通過將有效載荷編碼成隱寫色調(diào)。然而，由于圖9的過程還可以用于生成非數(shù)據(jù)承載測距目標(biāo)，因此騾(級別)還可以是指非數(shù)據(jù)承載的目標(biāo)圖像(例如通過跳過塊930-940)，如果參考_半色調(diào)中沒有單元被標(biāo)識為數(shù)據(jù)載體則這將自動(dòng)完成。所獲得的騾圖像可以是用于生成雙調(diào)參考半色調(diào)圖像的連續(xù)色調(diào)圖像。在最大比例/最低級別(1)處，騾(1)被提供為對系統(tǒng)的輸入。例如，騾(1)可以對應(yīng)于圖3的灰值圖像314。從騾輸入生成參考半色調(diào)，其被標(biāo)注為參考_半色調(diào)(級別)。在其中要生成經(jīng)數(shù)據(jù)編碼的隱寫色調(diào)的情況下，與標(biāo)注為有效載荷(級別)的當(dāng)前級別相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)基于半色調(diào)集群點(diǎn)的移位而嵌入在該半色調(diào)中(例如以循環(huán)代碼的形式)。結(jié)果是隱寫色調(diào)(級別)。通過示例的方式，圖3圖示了對應(yīng)于騾(1)314、參考_半色調(diào)(1)312和所得到的隱寫色調(diào)(1)316的圖像。

更具體地，流程在塊910處開始。在塊915中，將級別設(shè)定成1。括號中的(級別)指示過程可以跨多個(gè)級別遞歸地應(yīng)用，并且第一級別為1。在塊920中，獲得針對目前級別1的騾圖像。例如，1級灰值圖像將是用作輸入的最低分辨率、最粗糙的圖像。在塊925中，生成針對目前級別(1)的參考半色調(diào)。例如，參考半色調(diào)可以基于灰值輸入圖像的集群點(diǎn)45度網(wǎng)屏半色調(diào)。在塊930中，生成針對目前級別(1)的隱寫色調(diào)。這可以基于經(jīng)由塊935獲得針對目前級別(1)的數(shù)據(jù)/信息有效載荷，并且根據(jù)塊940生成代碼，其用于在塊930處生成對應(yīng)隱寫色調(diào)。因此，有效載荷可以包括要表示的數(shù)據(jù)，并且有效載荷對于多尺度隱寫色調(diào)而言在級別之間可以是不同的。對于1級的迭代，針對1級獲得有效載荷，可以針對1級生成循環(huán)代碼，并且該代碼用于修改參考_半色調(diào)(1)，例如通過使參考_半色調(diào)(1)像素移位以創(chuàng)建隱寫色調(diào)(1)。在塊945中，確定目前級別(1)是否已經(jīng)達(dá)到最大級別lmax。例如，對于三級多尺度隱寫色調(diào)，lmax＝3，目前級別1意味著要執(zhí)行兩個(gè)附加的遞歸輪次。如果級別尚未達(dá)到最大級別lmax，流程進(jìn)行到塊950。

在塊950中，目前級別遞增到下一級別，例如級別數(shù)目遞增一。在塊955中，用灰值替換目前級別的黑色或白色像素的至少部分(例如基于來自1級隱寫色調(diào)或參考半色調(diào)的輸入而生成針對2級圖案的灰值)。例如，在來自1級的隱寫色調(diào)中，通過使用針對黑色像素的相對較深的灰色和針對白色像素的相對較淺的灰色，灰值引擎可以用黑色和/或白色值替換灰級。在示例中，較深的灰色可以具有50％或更大的灰值，并且較淺的灰色可以具有50％或更小的灰值。設(shè)計(jì)優(yōu)化規(guī)定所使用的灰值不應(yīng)當(dāng)過淺或過深，以確保不同比例處的對比度級別可通過預(yù)計(jì)其灰級將在生成下一級時(shí)渲染成的半色調(diào)的尺寸來視覺檢測。在塊960中，工作圖像(現(xiàn)在，灰值圖像)通過因子s來縮放。例如，其可以根據(jù)如以上參照較早的示例闡述的比例因子來進(jìn)行縮放。比例因子s可以選擇為整數(shù)比例因子，其可以通過對已經(jīng)被灰級替換的隱寫色調(diào)進(jìn)行像素復(fù)制來容易地促成。所得到的經(jīng)縮放的圖像現(xiàn)在可以充當(dāng)用于(現(xiàn)在遞增的)當(dāng)前級別的新騾輸入灰值圖像，其通過“騾(級別)”來標(biāo)注。騾(級別)然后用作用于下一遞歸迭代的輸入騾灰值圖像，流程根據(jù)其循環(huán)回到塊925并且生成下一級參考半色調(diào)。遞歸地重復(fù)以上描述的對應(yīng)前述塊(塊925-940)，并且再次在塊945處確定目前的級別是否已經(jīng)達(dá)到lmax。如果不是，執(zhí)行另外的迭代(包括例如塊920-960)。如果在塊945處，目前級別已經(jīng)達(dá)到lmax，則流程進(jìn)行到塊965。在塊965中，輸出針對級別lmax的所得到的隱寫色調(diào)。例如，系統(tǒng)可以產(chǎn)生多級隱寫色調(diào)，其將是雙調(diào)的并且是從數(shù)個(gè)級別及其對應(yīng)的不同距離可讀取的。流程在塊970處結(jié)束。

圖9的過程圖示了對諸如圖7中圖示的那些(其為非數(shù)據(jù)承載的)之類的目標(biāo)的適用性的廣泛性。相應(yīng)地，將不存在有效載荷，并且可以執(zhí)行灰值的適當(dāng)部分替換(應(yīng)用于黑色區(qū)而非白色區(qū))，其中通過因子10進(jìn)行縮放(以用于做出對稱數(shù)量級的多尺度測距目標(biāo))。這樣的目標(biāo)是周期性的，以供標(biāo)識對應(yīng)于比例/級別和相關(guān)聯(lián)的距離范圍的周期性結(jié)構(gòu)的視覺捕獲系統(tǒng)檢測。另外關(guān)于圖9的廣泛性，對于不同級別/比例中的給定一個(gè)，可以使用完全不同的編碼或像素移位規(guī)則，諸如對于準(zhǔn)周期性的多尺度隱寫色調(diào)的給定級別/比例而言，什么符號慣例用于選擇什么數(shù)據(jù)由二進(jìn)制零和一表示。