專利名稱：面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)及其實現(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)置攝像頭的移動終端對 其進行拍攝并實時解碼的二維條碼應(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 信息的條碼，它用若干個與二進制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字或數(shù)值 信息，并通過圖像采集設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動進行識讀，從而實現(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)唵蔚臄?shù)字進行編碼，還能夠?qū)φ掌?、指紋、掌紋、 簽字、聲音、文字等可數(shù)字化的信息進行編碼，從而提供更加豐富多彩 的信息服務(wù)。在曰本、韓國等國家，利用具有拍照功能的移動電話拍攝二維條碼， 從而獲取相關(guān)移動增值服務(wù)的移動電話二維條碼業(yè)務(wù)已得到廣泛應(yīng)用。 2006年8月1日，中國移動正式在國內(nèi)推出移動電話二維條碼業(yè)務(wù)。可 以預(yù)見，在擁有4億多移動電話用戶的中國，移動電話二維條碼業(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、移動電話終端廠商、商 家以及運營商帶來新的機遇。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)備如攝像頭進行拍攝，并通過專門的軟件加 以識讀。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， 我國現(xiàn)有的CRT (Cathode Ray Tube,陰極射線管)電視保有量超過3億 臺。有相當(dāng)多的用戶很少閱讀報刊、雜志，卻習(xí)慣于天天看電視。對于 此類用戶，現(xiàn)有二維條碼依賴于物理介質(zhì)的工作模式無疑存在明顯的服 務(wù)空白。為了擴大現(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CRT電視的屏幕進行顯示并便于識讀的解決方案。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)備如攝像頭來識讀該二維條碼則存在明顯的困難。 這主要是因為我國電視的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，CRT電視的行掃描頻率為15625Hz, 場掃描頻率為50Hz，其行、場掃描均為單頻同步掃描。而通常所使用的攝像 頭，特別是開展移動電話二維碼業(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)生抖動和閃爍現(xiàn)象，導(dǎo)致二維 條碼無法被識讀出來。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問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，因存在抖動和閃爍現(xiàn)象而難以被普通攝像頭識讀并解 碼的問題。本發(fā)明還提供了一種上述二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)面向電視的二維條 碼應(yīng)用服務(wù)的方法。為實現(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)目信號中-,所述電視接收并播放所述電視節(jié)目信號；所述二維條碼識讀裝置拍攝所述電視中播出的二維條碼圖像，并 對其進行識讀，根據(jù)識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)。所述二維條碼識讀裝置為安裝有攝像頭的移動電話。 一種實現(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) 電視制作單元檢測并調(diào)整電視節(jié)目中二維條碼圖像的對比度，
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) 用戶通過二維條碼識讀裝置中的攝像頭實時拍攝電視節(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) 所述解碼器對二維條碼圖像進行識讀，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，所述二維條碼識讀裝置中的攝像頭連續(xù)拍 攝多張二維條碼圖像，并實時向解碼器進行傳輸。
所述步驟(5)中，所述解碼器實時對接收的二維條碼圖像進行解碼， 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)明通過調(diào)節(jié)二維條碼在CRT電視屏幕上顯示的對比度，巧妙地 解決了二維條碼在電視上顯示時難以識讀和解碼的問題，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，從而擴大二維條碼技術(shù)的應(yīng) 用范圍，使人們可以通過二維條碼技術(shù)提供更豐富的服務(wù)。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明。 圖1為用于識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)的信號流程示意圖。
具體實施例方式
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所示的二維條碼識讀裝置加以識讀。該識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 色上的明顯對比，通過解碼器對條碼圖形進行二值化區(qū)分，并將這種區(qū) 分后的結(jié)果對應(yīng)成計算機內(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)換為存儲有數(shù)據(jù)信息的代碼。
在識讀裝置對二維條碼實施解碼識別的過程中，二維條碼的深淺顏 色對比度對解碼器正確進行二值化區(qū)分起了至關(guān)重要的作用。所謂對比
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，條碼的對比度CS越大，解碼器的二值化區(qū)分 度就越高，解碼器的識別效果也越好。但是，本發(fā)明人在實踐中發(fā)現(xiàn)， 上述的認識規(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來掃描，第一場掃 奇數(shù)行稱為奇數(shù)場，第二場掃偶數(shù)行稱為偶數(shù)場，奇數(shù)場和偶數(shù)場圖像 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顯示二維 條碼時，由于人眼有視覺暫留的能力，因此不太影響人的正常觀看。但 是攝像頭沒有視覺暫留的能力，而且實際拍攝的時間往往只有百分之一 秒左右，因此直接識讀電視屏幕上顯示的二維碼圖像，很容易出現(xiàn)圖像 掃描線的抖動和圖像閃爍等現(xiàn)象。此時，如果將二維條碼的對比度提高， 不僅不會改善解碼器的識別效果，反而會加劇圖像的抖動和閃爍現(xiàn)象。
針對上述的問題，本發(fā)明人通過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)在使用隔行掃描電 視顯示二維條碼時，降低二維條碼的顯示對比度反而能取得更好的識別 效果。作為上述發(fā)現(xiàn)的一個最簡單的實施方式是將原來二維條碼中作為 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，解碼器的 識讀效果反而更好。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，在隔行掃描的電視上顯示二維
條碼，最佳的對比度是在35%到65%之間。在這個范圍內(nèi)，攝像頭拍攝 得到的二維條碼圖像不會出現(xiàn)明顯的閃爍現(xiàn)象，最適合解碼器進行解碼 識別。
基于上述對CRT電視顯示二維條碼的試驗結(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、電視和二維條碼識讀裝置。其中，電視制作單元負責(zé)制作并向電視發(fā)送電視節(jié)目 信號。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的二維條碼編碼軟件來實現(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)目信號組合在一起，生成對外傳送的電 視信號。在這一過程中，電視制作單元調(diào)整二維條碼圖像的顯示對比度， 使該對比度在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。二維條碼識讀裝置可以是安裝有攝像頭的移動電 話，也可以是連接有攝像頭的計算機等。該二維條碼識讀裝置通過攝
像頭拍攝電視顯示的二維條碼，并將其傳送給內(nèi)置的解碼器進行識讀。 該解碼器可以是安裝于移動電話或者計算機中的客戶端軟件。它根據(jù)攝
像頭所拍攝的二維條碼圖像，對二維條碼進行解碼，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)，如啟動瀏覽器瀏覽網(wǎng)頁，發(fā)短消 息到信息臺等等。由于二維條碼的信息容量很大，可以獨立存儲照片、 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 讀裝置無需連接任何數(shù)據(jù)庫，可以直接通過二維條碼本身所存儲的信息 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) 電視制作單元檢測并調(diào)整電視節(jié)目中二維條碼圖像的對比度，
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) 用戶通過二維條碼識讀裝置中的攝像頭實時拍攝電視節(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) 所述解碼器對二維條碼圖像進行識讀，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讀裝置識讀電視屏幕上二維條碼的效率， 可以讓攝像頭實時向解碼器傳輸圖片信息，解碼器實時對該圖片信息進行解碼， 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 可以在很短的時間(幾十分之一秒至幾分之一秒的數(shù)量級)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，從而提高整個系統(tǒng)的工作效率。
上面對本發(fā)明所提供的面向電視的二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)及其識讀方法 進行了詳細的說明。對本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明 實質(zhì)精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都將構(gòu)成對本發(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)目信號中；所述電視接收并播放所述電視節(jié)目信號；所述二維條碼識讀裝置拍攝所述電視中播出的二維條碼圖像，并對其進行識讀，根據(jù)識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讀裝置為安裝有攝像頭的移動電話。
7. —種實現(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) 電視制作單元檢測并調(diào)整電視節(jié)目中二維條碼圖像的對比度，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) 用戶通過二維條碼識讀裝置中的攝像頭實時拍攝電視節(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) 所述解碼器對二維條碼圖像進行識讀，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)的實現(xiàn)方 法，其特征在于-所述步驟(4)中，所述二維條碼識讀裝置中的攝像頭連續(xù)拍攝多張 二維條碼圖像，并實時向解碼器進行傳輸。
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)的實現(xiàn)方 法，其特征在于-所述步驟(5)中，所述解碼器實時對接收的二維條碼圖像進行解碼， 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)明巧妙地通過調(diào)節(jié)二維條碼在電視終端顯示的對比度，解決了二維條碼在電視終端顯示難以解碼的問題，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)計了一種由電視顯示二維條碼，由移動電話通過攝像頭對二維條碼進行實時拍攝并解碼的應(yīng)用系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，從而擴大二維條碼技術(shù)的應(yīng)用范圍，使得人們可以通過二維條碼技術(shù)提供更豐富的服務(wù)。
文檔編號H04N7/08GK101227581SQ20071006290
公開日2008年7月23日 申請日期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 申請人:報聯(lián)新動力(北京)科技有限公司