專利名稱：光可讀標(biāo)簽的制作方法
光可讀標(biāo)簽背景光可讀標(biāo)簽以光學(xué)可讀格式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。某些光可讀標(biāo)簽，如條形碼，被視為 是一維的，因?yàn)檫@些標(biāo)簽以可以經(jīng)由沿著一個(gè)方向的掃描來讀取的格式對(duì)信息進(jìn)行編碼。 其他標(biāo)簽被視為是兩維的，因?yàn)檫@些標(biāo)簽沿著兩個(gè)方向?qū)π畔⑦M(jìn)行編碼。在任一種情況下， 這樣的標(biāo)簽都可以用來標(biāo)識(shí)標(biāo)簽位于其上的物體。光可讀標(biāo)簽的位深度確定了在標(biāo)簽上可以編碼多少數(shù)據(jù)。一般而言，標(biāo)簽的位深 度與諸如條形碼的各行等位于標(biāo)簽上的各個(gè)數(shù)據(jù)特征的數(shù)量成比例。因此，具有足夠的位 深度來唯一地標(biāo)識(shí)一大組物體中的各個(gè)物體的標(biāo)簽可具有相對(duì)較大大小，或當(dāng)標(biāo)簽在運(yùn)動(dòng) 時(shí)難以經(jīng)由機(jī)器視覺系統(tǒng)來進(jìn)行光學(xué)跟蹤的相對(duì)較小的數(shù)據(jù)特征。概述此處公開了涉及經(jīng)由光可讀標(biāo)簽來標(biāo)識(shí)物體的各個(gè)實(shí)施例。例如，一個(gè)所公開的 實(shí)施例包括光可讀標(biāo)簽，該標(biāo)簽具有包括在光學(xué)上形成對(duì)比的數(shù)據(jù)特征的二維陣列的數(shù)據(jù) 區(qū)域，位于標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)區(qū)域之外的一個(gè)或多個(gè)方向特征，以及位于數(shù)據(jù)區(qū)域之外并具有 比方向特征和數(shù)據(jù)特征更大大小的跟蹤特征。提供本概述是為了以簡化的形式介紹將在以下詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的一些概 念。本概述并不旨在標(biāo)識(shí)出所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限定 所要求保護(hù)的主題的范圍。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決在本發(fā)明的任一部分中提 及的任何或所有缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。附圖簡述

圖1示出了光可讀標(biāo)簽的示例使用環(huán)境的實(shí)施例。圖2示出了圖1的實(shí)施例的框圖。圖3示出了光可讀標(biāo)簽的實(shí)施例。圖4示出了圖3的標(biāo)簽的詳細(xì)視圖。圖5示出了圖3的標(biāo)簽的位布局的實(shí)施例的示意圖。圖6示出了讀取光可讀標(biāo)簽的方法的實(shí)施例的處理流程。詳細(xì)描述此處公開了光可讀標(biāo)簽的各實(shí)施例，該光可讀標(biāo)簽具有足夠的位深度以標(biāo)識(shí)大量 物品，并且當(dāng)在運(yùn)動(dòng)中時(shí)可以容易地跟蹤。在討論此處所公開的光可讀標(biāo)簽的各實(shí)施例之 前，描述了光可讀標(biāo)簽的使用環(huán)境的示例。圖1示出了交互式顯示設(shè)備100的實(shí)施例，該設(shè) 備被配置成光學(xué)地讀取與停留在該設(shè)備的顯示表面102上的一個(gè)或多個(gè)物體104、104'相 關(guān)聯(lián)的標(biāo)簽。交互式顯示設(shè)備100還可被配置成通過標(biāo)簽的值來標(biāo)識(shí)物體和/或物體的所 有者。交互式顯示設(shè)備100還被配置成在顯示器上的與對(duì)應(yīng)的物體相關(guān)聯(lián)的位置處顯示與 每一個(gè)物體相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)項(xiàng)。此外，當(dāng)用戶在顯示表面102上移動(dòng)物體時(shí)，交互式顯示設(shè)備 100被配置成通過光學(xué)地跟蹤標(biāo)簽來跟蹤設(shè)備的運(yùn)動(dòng)，并且還可被配置成以對(duì)應(yīng)的方式在 顯示表面上移動(dòng)所顯示的數(shù)據(jù)項(xiàng)。以此方式，可以移動(dòng)交互式顯示設(shè)備100上所顯示的圖 像以跟蹤物體104、104'的運(yùn)動(dòng)。
可以與交互式顯示設(shè)備100上的物體相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)包括但不限于照相數(shù)據(jù)、視頻 數(shù)據(jù)，音樂及其他音頻數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)、文檔、電子表格、演示文稿，以及任何其他合適類型 的數(shù)據(jù)。例如，在某些實(shí)施例中，交互式顯示設(shè)備100可以被配置成經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)106從被 放置在其表面上的設(shè)備自動(dòng)下載照相數(shù)據(jù)(例如，在物體104、104'是數(shù)碼相機(jī)或蜂窩電 話的情況下)，并且然后將下載的照片顯示在這些照相機(jī)或蜂窩電話的附近。將照相機(jī)或蜂 窩電話移到顯示表面102上的另一個(gè)位置可以導(dǎo)致照片跟隨照相機(jī)或蜂窩電話在顯示表 面102上移動(dòng)。同樣，也可以跟蹤照相機(jī)或蜂窩電話的方向改變，并可以導(dǎo)致照片按類似的 方式改變方向。在其他實(shí)施例中，交互式顯示設(shè)備100可以被配置成讀取與物體相關(guān)聯(lián)的標(biāo)簽， 并且然后從遠(yuǎn)程服務(wù)器108或數(shù)據(jù)庫110下載與該物體相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。作為具體示例，可 以在旅游區(qū)、游樂園，或其他這樣的娛樂設(shè)施處向游客發(fā)放具有光可讀標(biāo)簽的卡，并將卡與 游客逐一鏈接。當(dāng)用戶位于娛樂設(shè)施處時(shí)，可以拍攝游客進(jìn)行各種活動(dòng)，如騎馬，參與體育 活動(dòng)等的照片。在活動(dòng)結(jié)束之后，可以在自助服務(wù)終端上向用戶顯示這些照片以供選擇。在騎馬結(jié)束時(shí)，一個(gè)人可以在自助服務(wù)終端上查看照片，使用自助服務(wù)終端處的 標(biāo)簽讀取器來注冊(cè)進(jìn)行選擇的人的身份，并且然后選擇騎手和/或騎手的朋友和/或家庭 成員出現(xiàn)在其中的照片。然后，在稍后時(shí)間和/或不同的位置，例如，在酒店大廳，附屬于旅 游區(qū)的餐廳等等，騎手可以將卡放置在交互式顯示設(shè)備100的表面上。該設(shè)備可以通過光 學(xué)地讀取該卡上的標(biāo)簽來確定卡的持有人的身份，可以查詢數(shù)據(jù)庫以確定由騎手先前選定 的那些照片，并且然后下載那些照片以便在顯示表面102上的與該卡相關(guān)聯(lián)的位置顯示。 然后，可以通過移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)卡來在顯示表面102上移動(dòng)照片。可以理解，這只是合適的使用 環(huán)境的一個(gè)示例，并且交互式顯示設(shè)備100可以在任何其他合適的使用環(huán)境中使用?？梢岳斫?，在具有足夠的標(biāo)簽位深度的情況下，可以產(chǎn)生足夠大的數(shù)量的具有唯 一值的標(biāo)簽，以使得可以通過標(biāo)簽來唯一地標(biāo)識(shí)每一個(gè)照相機(jī)、蜂窩電話、信用卡、駕駛執(zhí) 照和/或任何其他所期望的物體。在此情況下，參考上面的旅游區(qū)示例，用戶可以使用加標(biāo) 簽的信用卡、駕照、蜂窩電話或任何其他加標(biāo)簽的物體來向自助服務(wù)終端表明用戶的身份， 而并非使用旅游區(qū)發(fā)放的卡。然后，用戶可以使用相同的加標(biāo)簽的物體，或與該用戶相關(guān)聯(lián) 的任何其他加標(biāo)簽的物體來在稍后下載內(nèi)容。具有允許分配大致2128 (1038)個(gè)或更多唯 一標(biāo)識(shí)的16個(gè)或更多8位數(shù)據(jù)字節(jié)的標(biāo)簽的實(shí)施例在下文中更詳細(xì)地描述。圖2示出了交互式顯示設(shè)備100的示意圖。交互式顯示設(shè)備100包括投影顯示系 統(tǒng)，該系統(tǒng)具有圖像源202，可任選地的用于增加投影顯示的光程長度和圖像大小的一個(gè)或 多個(gè)反射鏡204，以及在其上投影圖像的顯示屏206。盡管是在投影顯示系統(tǒng)的上下文中示 出，但可以理解，交互式顯示設(shè)備可以包括任何其他合適的圖像顯示系統(tǒng)，包括但不僅限于 液晶顯示面板系統(tǒng)。圖像源202包括諸如所描繪的電燈、LED陣列或其他合適的光源等光源208。圖像 源202還包括圖像產(chǎn)生元件210，諸如所描繪的IXD (液晶顯示器)、LC0S (硅基液晶)顯示 器、DLP(數(shù)字光處理)顯示器，或任何其他合適的圖像產(chǎn)生元件。顯示屏206包括諸如玻 璃板等清澈、透明部件212，以及被設(shè)置在清澈、透明部分212之上的漫射屏層214。在某些 實(shí)施例中，可以在漫射屏層214上設(shè)置附加透明層(未示出)以向顯示屏幕提供平滑的外 觀的感覺。
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繼續(xù)參考圖2，交互式顯示設(shè)備100還包括電子控制器216，該電子控制器216包 括存儲(chǔ)器218和微處理器220。此外，控制器216可以包括被配置成與其他設(shè)備進(jìn)行通信的 無線發(fā)射機(jī)和接收機(jī)222?？刂破?16可以包括諸如程序等計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令或代碼，這些 指令或代碼存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器218中或其他計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上并由微處理器220執(zhí)行，這 些指令或代碼控制以下更詳細(xì)地描述的標(biāo)簽跟蹤方法的各實(shí)施例。一般而言，程序包括執(zhí) 行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。此處所使用的術(shù)語 “程序”可指示單個(gè)程序或協(xié)同工作的多個(gè)程序，并可用于表示應(yīng)用程序、服務(wù)、或任何其它 類型或種類的程序。為傳感位于顯示屏206上的物體和光學(xué)標(biāo)簽，交互式顯示設(shè)備100包括一個(gè)或多 個(gè)圖像捕捉設(shè)備224，這些圖像捕捉設(shè)備224被配置成捕捉顯示屏幕206的整個(gè)背面的圖 像，并將該圖像提供給電子控制器216以供檢測出現(xiàn)在該圖像中的標(biāo)簽和物體。漫射屏層 214幫助避免對(duì)不與顯示屏206接觸或不位于與顯示屏206幾毫米的范圍內(nèi)物體成像，并因 此幫助確保只有接觸顯示屏206的物體才被圖像捕捉設(shè)備224檢測到。圖像捕捉設(shè)備224可以包括任何合適的圖像傳感機(jī)制。合適的圖像傳感機(jī)制的示 例包括但不限于CCD和CMOS圖像傳感器。此外，圖像傳感機(jī)制還能夠以足夠的頻率或幀率 來捕捉顯示屏206的圖像以檢測物體在顯示屏206上的運(yùn)動(dòng)。在其他實(shí)施例中，可以將掃 描激光器與合適的光電檢測器相結(jié)合地使用，以獲取顯示屏206的圖像。圖像捕捉設(shè)備224可以被配置成檢測任何合適波長的反射或發(fā)射的能量，包括但 不限于紅外線和可見波長。為幫助檢測被放置在顯示屏206上的物體和標(biāo)簽，圖像捕捉設(shè) 備224還可以包括諸如一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)等被配置成產(chǎn)生紅外或可見光的附加 光源226。來自光源226的光可以被放置在顯示屏206上的物體反射并且然后被圖像捕捉 設(shè)備224檢測到。使用紅外LED而并非可見LED可以幫助避免沖洗顯示屏206上的投影圖 像的外觀。圖2還描繪了諸如蜂窩電話或照相機(jī)等已經(jīng)被放置在顯示屏206上的設(shè)備230。 設(shè)備230包括可由光檢測器224和控制器216讀取的光可讀標(biāo)簽300。然后可以使用如由 控制器216確定的標(biāo)簽300的值來通過經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)查詢數(shù)據(jù)庫，標(biāo)識(shí)加標(biāo)簽的設(shè)備230和/ 或加標(biāo)簽的設(shè)備的所有者。然后，可以在顯示屏206上的與設(shè)備230相關(guān)聯(lián)的位置顯示與 該設(shè)備和/或所有者相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。此外，如下面所描述的，光檢測器224和控制器216可 以被配置成跟蹤標(biāo)簽300在顯示屏206的表面上的運(yùn)動(dòng)和方向，如下面更詳細(xì)地描述的。圖3更詳細(xì)地示出了標(biāo)簽300的實(shí)施例，而圖4示出了標(biāo)簽300的示意圖。圖4所 示的示例尺寸是以1/16英寸為單位的，但可以理解，標(biāo)簽可以具有任何其他合適的尺寸。 標(biāo)簽300是二維標(biāo)簽，因?yàn)閿?shù)據(jù)是在標(biāo)簽300上的兩個(gè)正交方向上編碼的。標(biāo)簽300包括 具有多個(gè)高分辨率數(shù)據(jù)特征308的數(shù)據(jù)區(qū)域302，多個(gè)方向特征304a、304b和304c，以及具 有比數(shù)據(jù)特征308和方向特征304a-c更大大小的較低分辨率跟蹤特征306。在所描繪的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)區(qū)域302中的每一數(shù)據(jù)特征308都采取具有兩個(gè)在光 學(xué)上形成對(duì)比的外觀中的一個(gè)(例如，黑色或白色)的小六邊形形狀區(qū)域的形式。數(shù)據(jù)特征 308的六邊形形狀允許數(shù)據(jù)特征308以密集布置(即，在數(shù)據(jù)特征之間沒有任何空隙空間) 壓縮到數(shù)據(jù)區(qū)域302中。此外，數(shù)據(jù)特征308的六邊形形狀可以提供比使用諸如三角形、正 方形等可以是密集的其他形狀相對(duì)更大的數(shù)據(jù)特征面積/周長比，并因此可以相對(duì)于其他
6形狀便于讀取數(shù)據(jù)特征308?？梢岳斫?，如此處所使用的術(shù)語“在光學(xué)上形成對(duì)比”表示能夠被機(jī)器視覺系 統(tǒng)光學(xué)地區(qū)別開來的任何外觀，并可以適用于任何所需的波長。數(shù)據(jù)特征302、方向特征 304a-c，以及跟蹤特征306可以按任何合適的方式被配置成在光學(xué)上形成對(duì)比。例如，在光 源226被配置成發(fā)射紅外光的情況下，可以經(jīng)由給予特征包括但不限于紅外波長的所需波 長下的黑/白外觀的黑/白打印來形成數(shù)據(jù)特征308。在這樣的實(shí)施例中，光學(xué)對(duì)比可以在 可見光波長下或者只在不可見光波長下檢測到。更具體而言，標(biāo)簽可以被配置成在紅外波 長下可讀，但是在可見光波長下基本上是透明的。在又一些其他實(shí)施例中，數(shù)據(jù)特征用黑色和白色之外的其他可見地光學(xué)可辨顏色 來進(jìn)行打印?？梢岳斫?，可以按任何其他合適的方式(例如，透明的或模糊的方式)打印或 形成數(shù)據(jù)特征308，以獲得任何其他所需外觀或視覺效果。此外，還可以理解，標(biāo)簽300可以 打印在制造之后貼到另一個(gè)物體上的紙張上，可以在物體的制造期間直接打印在物體上， 或者也可以按任何其他合適的方式提供。所描繪的方向特征304a_c采取位于數(shù)據(jù)區(qū)域302之外的(S卩，方向特征不與數(shù)據(jù) 特征交替)標(biāo)簽300的角落附近的稍大的圓形特征的形式。方向特征304a-c允許在讀取 標(biāo)簽之前確定標(biāo)簽的方向。此外，方向特征304a-c可以由控制器216讀取并用來確定顯示 與標(biāo)簽300相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的方向。例如，控制器216可以在顯示屏206上在由標(biāo)簽方向確 定的方向上顯示從加標(biāo)簽的物品下載的照片。盡管所描繪的方向特征304a_c具有大致圓形的形狀，但可以理解，數(shù)據(jù)特征308 和方向特征304a_c可以具有任何其他合適的形狀，包括但不限于各種圓形的和/或多邊形 形狀。此外，可以使用任何合適數(shù)量的方向特征，并且方向特征304a_c可以在標(biāo)簽上具有 除了所示位置之外的任何其他合適的位置。例如，在某些實(shí)施例中，標(biāo)簽可以在標(biāo)簽的表面 具有單個(gè)方向特征，該方向特征可以與標(biāo)簽的邊界、標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域或跟蹤特征的位置相 結(jié)合地使用以確定標(biāo)簽方向。另外，盡管所描繪的方向特征304a-c具有比數(shù)據(jù)特征308更 低的分辨率(即，尺寸更大)，但可以理解，方向特征可以具有任何合適的分辨率?？梢岳?解，此處可以使用術(shù)語“在角落附近”，“在角落”等來描述方向特征304a-c的位置，并且這些 術(shù)語是指標(biāo)簽300中的以數(shù)據(jù)區(qū)域302的外周界和標(biāo)簽的外緣為邊界的區(qū)域。因?yàn)閿?shù)據(jù)區(qū) 域302在標(biāo)簽300的每一邊的中間處延伸到標(biāo)簽300的邊，所以角落區(qū)域通過數(shù)據(jù)區(qū)域彼 此隔開，并且三個(gè)方向特征304a-c和跟蹤特征306各自都占據(jù)標(biāo)簽300的一個(gè)角落區(qū)域。為了增加給定標(biāo)簽大小的位深度，可以通過將數(shù)據(jù)特征的尺寸縮小到接近可由光 檢測器224在標(biāo)簽300固定(或非常緩慢地移動(dòng))時(shí)讀取的最小尺寸的值來增加數(shù)據(jù)特 征308的密度。例如，利用所描繪的標(biāo)簽配置，對(duì)于一英寸的正方形標(biāo)簽300，可以實(shí)現(xiàn)以 8B10B格式或其他合適的格式編碼的大約18個(gè)8位數(shù)據(jù)字節(jié)，加上9個(gè)誤差校驗(yàn)位(例如， 循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)位)的位深度。該位深度可以允許存在足夠多數(shù)量的不同值的標(biāo)簽以 使得每一加標(biāo)簽的物體都可以具有全局唯一標(biāo)識(shí)?？梢岳斫猓勺x的最小數(shù)據(jù)特征大小可 以取決于用來讀取標(biāo)簽的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性，包括但不限于圖像傳感器的分辨率、透鏡 的調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)、由顯示屏206中的漫射層214所引起的模糊效應(yīng)等等。使用小數(shù)據(jù)特征308可增加當(dāng)標(biāo)簽300在顯示屏206上運(yùn)動(dòng)時(shí)跟蹤標(biāo)簽300的難 度。例如，小數(shù)據(jù)特征308可能在運(yùn)動(dòng)中捕捉到的標(biāo)簽300的圖像中顯得模糊，并因此可能難以或不可能被準(zhǔn)確地讀取。給定特征的模糊效果至少部分地基于相對(duì)于標(biāo)簽在獲取圖像 期間移動(dòng)的距離(即，傳感器的“積分時(shí)間”)的所觀察的特征的大小。由于光學(xué)組件的約 束，在數(shù)據(jù)特征308的大小接近可以被讀取的最小大小的情況下，可以容忍標(biāo)簽的極小運(yùn) 動(dòng)，而模糊不會(huì)把圖像的清晰度降低到超出無法讀取數(shù)據(jù)特征308的程度。如果標(biāo)簽在顯示屏206上移動(dòng)到標(biāo)簽的圖像不能通過讀取標(biāo)簽來確定地與前一 圖像中的標(biāo)簽匹配的程度，則交互式顯示設(shè)備100直到可以再次肯定地讀取標(biāo)簽才可移動(dòng) 圖像或與標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)的其他顯示的數(shù)據(jù)。這可能導(dǎo)致圖像的運(yùn)動(dòng)在屏幕上凍結(jié)，因?yàn)榻换?式顯示設(shè)備100等待標(biāo)簽300的運(yùn)動(dòng)足夠緩慢以便進(jìn)行讀取。因此，跟蹤特征306便于在運(yùn)動(dòng)時(shí)跟蹤標(biāo)簽300。跟蹤特征306被配置成具有與數(shù) 據(jù)特征308相比足夠低的分辨率以使得由于運(yùn)動(dòng)所造成的模糊對(duì)跟蹤特征306的讀取的影 響較小，并且使得最近獲取的圖像中的跟蹤特征覆蓋前一圖像中的相同的跟蹤特征，或者 與前一圖像中的相同的跟蹤特征足夠接近以允許兩個(gè)連續(xù)的圖像中的跟蹤特征被確定為 是相同的，甚至在標(biāo)簽以相對(duì)較快的速度移動(dòng)的情況下。可以理解，該判定的性質(zhì)可以取決 于用來獲取標(biāo)簽的圖像的圖像捕捉系統(tǒng)的特定特性。例如，在積分時(shí)間與幀的時(shí)間段相同 的情況下(即，在一旦前一幀的積分完成，照相機(jī)就開始對(duì)新幀進(jìn)行積分的情況下)，則圖 像獲取可以足夠快以檢測連續(xù)圖像中的跟蹤特征的圖像之間的重疊。然而，如果在積分時(shí) 間段之間存在間隙，則兩個(gè)幀之間的可跟蹤特征的圖像可能不會(huì)重疊，即使跟蹤特征在兩 個(gè)幀中是可分辨的。在此情況下，可以使用例如連續(xù)幀中的跟蹤特征之間的中心到中心最 大距離的閾值距離來確定它們是否是相同的跟蹤特征。所描繪的跟蹤特征306包括與跟蹤特征306周圍的邊界或邊界區(qū)域310相比具有 在光學(xué)上形成對(duì)比的外觀的連續(xù)區(qū)域。所描繪的跟蹤特征306具有大致圓形的形狀，可另 選地具有任何其他合適的形狀，包括但不限于其他圓形形狀、多邊形形狀，和/或其組合。 使用圓形形狀可以提供比給定最小尺寸的其他形狀在標(biāo)簽300上利用較小的空間的優(yōu)點(diǎn)。為在運(yùn)動(dòng)時(shí)使得能夠比數(shù)據(jù)特征308更容易地跟蹤跟蹤特征306，跟蹤特征具有 大于每一數(shù)據(jù)特征的最大尺寸的最小尺寸。在所描繪的圓形跟蹤特征306的具體示例中， 跟蹤特征306的最小直徑大于每一六邊形數(shù)據(jù)特征308的最大寬度。同樣，邊界區(qū)域310 還具有將跟蹤特征306與最近的特征(數(shù)據(jù)特征308或者方向特征304)分開的最小寬度， 該最小寬度大于每一數(shù)據(jù)特征308的最大寬度。在圖4中，在邊界區(qū)域310中以虛線示出 了某些數(shù)據(jù)特征的輪廓。然而，包括這些輪廓只是為了更清楚地指示數(shù)據(jù)區(qū)域302的大致 圓形的外周界，而不是為了暗示邊界區(qū)域310內(nèi)包含任何數(shù)據(jù)特征。相反，數(shù)據(jù)區(qū)域302的 周界包括容納跟蹤特征和邊界區(qū)域的壓痕(由數(shù)據(jù)特征308的實(shí)線外周界示出)。跟蹤特征306和邊界區(qū)域310的寬度的組合允許跟蹤特征306在任何移動(dòng)方向比 任何一個(gè)數(shù)據(jù)特征308都更容易跟蹤。例如，當(dāng)標(biāo)簽300在顯示屏206上移動(dòng)時(shí)，與每一數(shù) 據(jù)特征308相比的跟蹤特征306的更大大小允許跟蹤特征306在連續(xù)圖像中覆蓋其本身 (或足夠接近以使得可以假設(shè)它是相同的跟蹤特征)，這些連續(xù)圖像的標(biāo)簽移動(dòng)速率太快 以至于無法允許任何數(shù)據(jù)特征308在連續(xù)圖像中覆蓋其本身。此外，邊界區(qū)域310的寬度 防止跟蹤特征306在連續(xù)圖像中與任何數(shù)據(jù)特征308重疊。以此方式，一旦最初讀取了標(biāo) 簽300，就可以通過跟隨跟蹤特征306在顯示屏206上的路徑來肯定地跟蹤標(biāo)簽300在顯示 屏206上的運(yùn)動(dòng)。這可允許交互式顯示設(shè)備100肯定地跟蹤標(biāo)簽300，并因此在普通的使用條件下沒有滯后地在顯示屏206上移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)項(xiàng)。跟蹤特征306和邊界區(qū)域310可以具有任何合適的形狀、大小和/或尺寸。合適 的形狀和大小在某種程度上可取決于標(biāo)簽300的預(yù)期使用環(huán)境。例如，在以上在圖1和2 的上下文中描述的使用環(huán)境中，跟蹤特征的合適大小的示例包括但不限于具有大于數(shù)據(jù)特 征的最大尺寸的2倍的最小尺寸的跟蹤特征。同樣，跟蹤特征周圍的邊界區(qū)域的合適大小 的示例包括但不限于在跟蹤特征和最近的數(shù)據(jù)或方向特征之間提供最小間隔的邊界，方向 特征的尺寸是數(shù)據(jù)特征的最大尺寸的1. 5倍。在一個(gè)具體實(shí)施例中，一英寸正方形標(biāo)簽300包括加1/16英寸的邊到邊寬度的 六邊形數(shù)據(jù)特征308，具有3. 5/16英寸的直徑(即，數(shù)據(jù)特征308的大小的3. 5倍)的圓 形跟蹤特征306和具有6/16英寸到6. 5/16英寸寬度的邊界區(qū)域310。如果假設(shè)1/16" 數(shù)據(jù)特征大小是在標(biāo)簽300靜止時(shí)可以成像的最小大小，則可以使用跟蹤特征306的額外 的2. 5/16英寸直徑來進(jìn)行模糊補(bǔ)償。在成像系統(tǒng)以60幀/秒運(yùn)行并且有100%積分時(shí)間 (即，16. 6毫秒)的情況下，能夠以最多(2. 5/16英寸)/(1/60秒)=9. 375英寸/秒的速 度跟蹤3. 5/16英寸的跟蹤特征306?？梢岳斫猓鲜龀叽绶秶途唧w尺寸只是出于示例的 目的而提供的，并且絕不旨在是限制性的。跟蹤特征306可以在標(biāo)簽300上具有任何合適的位置，包括中心位置(S卩，接近標(biāo) 簽的中心)和標(biāo)簽的一個(gè)或多個(gè)邊緣附近的位置。在所描繪的實(shí)施例中，跟蹤特征306被 設(shè)置在數(shù)據(jù)區(qū)域302的之外且在標(biāo)簽300中的除了被方向特征304a-c占據(jù)的那些角落之 外的角落附近。在此位置，沒有數(shù)據(jù)特征位于跟蹤特征306和標(biāo)簽300的最近邊緣之間。 這可以允許跟蹤特征306取代比跟蹤特征306位于標(biāo)簽300的中心的情況更少的數(shù)據(jù)特征 308。同樣，方向特征304a-c被描繪為各自位于標(biāo)簽300的不同角落附近。這種布置可以 避免方向特征304a-c取代數(shù)據(jù)特征308。在替換實(shí)施例中，跟蹤特征和/或一個(gè)或多個(gè)方 向特征可以更接近標(biāo)簽的中心。在中心位置，跟蹤特征可以允許在以更高的速度進(jìn)行跟蹤 的同時(shí)準(zhǔn)確地定位標(biāo)簽的中心，即使在方向丟失的情況下。方向特征304和跟蹤特征306可以用來在讀取數(shù)據(jù)區(qū)域302之前確定標(biāo)簽300的 位置和方向。一旦確定了標(biāo)簽300的位置和方向，就可以讀取標(biāo)簽300的值。圖5示出了標(biāo) 簽300的位布局的示例實(shí)施例。在所描繪的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)區(qū)域302總共包括一百八十九 個(gè)在光學(xué)上形成對(duì)比的數(shù)據(jù)特征，這些數(shù)據(jù)特征各自表示第一值和第二值中的一個(gè)，并且 落在具有延長標(biāo)簽300的寬度的直徑的圓圈內(nèi)。在所描繪的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)特征308被排 列為十七行和三十一列，如覆蓋該附圖的基準(zhǔn)網(wǎng)格所示。這是足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)特征以便使 用8B10B編碼來對(duì)18個(gè)8位數(shù)據(jù)字節(jié)進(jìn)行編碼并且還包括九個(gè)直接記錄的誤差校驗(yàn)位。繼續(xù)參考圖5，使用諸如8B10B編碼等編碼方案來記錄在圖5中被示為字節(jié)0_15 的十六個(gè)主數(shù)據(jù)字節(jié)。在使用8B10B編碼的情況下，每一數(shù)據(jù)字節(jié)都包括編碼了八個(gè)數(shù)據(jù) 位的十個(gè)數(shù)據(jù)特征302。使用8B10B編碼允許數(shù)據(jù)區(qū)域302維持50 50的平均第一值與 第二值比，并因此允許避免可能難以讀取的全黑或全白值(在使用黑/白色彩系統(tǒng)的標(biāo)簽 中)?？梢岳斫猓?B10B編碼只是出于示例的目的而描述的，并且其中經(jīng)由較大數(shù)量的光可 讀數(shù)據(jù)特征編碼較小數(shù)量的數(shù)據(jù)位的任何其他合適的編碼方案都可以用來幫助平衡數(shù)據(jù) 區(qū)域302中所使用的對(duì)比色之比。此外，圖5中的數(shù)據(jù)區(qū)域302中的在黑暗中示出的區(qū)域包括可以用來表示兩字節(jié)上下文值的兩個(gè)附加的8B10B編碼的(或類似編碼的)數(shù)據(jù)字節(jié)(字節(jié)16和17)，以及標(biāo) 簽“CRC”所示的九個(gè)直接記錄的(而非8B10B編碼的)誤差校驗(yàn)位。字節(jié)16，17，以及誤差 校驗(yàn)位各自可以包括除了所示之外的圖5中的在黑暗中示出的數(shù)據(jù)特征302的任何合適的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，字節(jié)0-15用于表示標(biāo)簽的全局唯一 ID，字節(jié)16-17用于表示兩 字節(jié)上下文值，而九個(gè)誤差校驗(yàn)位用于執(zhí)行CRC處理。18數(shù)據(jù)字節(jié)的CRC和8B10B編碼的 組合幫助降低標(biāo)簽誤讀的機(jī)率。在其他實(shí)施例中，可以使用多于或少于16字節(jié)來表示全局 唯一 ID，并可以使用多于或少于2字節(jié)來表示上下文值。同樣，可以將多于或少于9位用作 誤差校驗(yàn)位。在還有一些其他實(shí)施例中，數(shù)據(jù)字節(jié)可以被直接記錄，或者可以按8B10B之外 的另一種格式編碼。字節(jié)16和17 (以及用來表示上下文值的任何其他數(shù)據(jù)字節(jié))可以表示與上下文 相關(guān)的任何合適的信息。例如，這些字節(jié)可以表示為數(shù)據(jù)字節(jié)0-15提供模式的上下文。作 為具體示例，在一個(gè)實(shí)施例中，上下文字節(jié)可以編碼表示數(shù)據(jù)字節(jié)0-15的某一部分編碼涉 及市場伙伴的信息的信息。在讀取上下文字節(jié)中的此信息時(shí)，讀取標(biāo)簽的設(shè)備可以讀取數(shù) 據(jù)字節(jié)0-15，以確定有關(guān)伙伴的更多信息(例如，伙伴的身份)，以及關(guān)于伙伴的特定上下 文中的其他數(shù)據(jù)字節(jié)的值的意義的信息。作為另一個(gè)具體示例，上下文字節(jié)可以編碼指示加標(biāo)簽的設(shè)備能夠與讀取標(biāo)簽的 設(shè)備進(jìn)行無線通信的信息。在此情況下，可以使用字節(jié)0-15的某一部分來指示用于進(jìn)行通 信的加標(biāo)簽的設(shè)備的機(jī)器地址。在其他實(shí)施例中，上下文字節(jié)可以指示有關(guān)加標(biāo)簽的設(shè)備 的信息可以在查找服務(wù)處查找到。一個(gè)上下文字節(jié)值可以表示具有已知地址的特定查找服 務(wù)，而另一個(gè)上下文字節(jié)值可以指示查找服務(wù)的地址在字節(jié)0-15的某一部分中編碼。作為另一個(gè)具體示例，上下文字節(jié)可以編碼指示在字節(jié)0-15的某一部分中編碼 文本消息的信息。在讀取上下文字節(jié)時(shí)，讀取設(shè)備然后可將字節(jié)0-15的相關(guān)部分的內(nèi)容解 釋為例如ASCII消息。在其他實(shí)施例中，上下文字節(jié)可以編碼實(shí)質(zhì)性信息，而不是關(guān)于其中分析字節(jié) 0-15的模式的信息(如在上文所描述的示例中)。在此情況下，一個(gè)上下文位可以指示在 其他上下文位中是否編碼任何特定實(shí)質(zhì)性信息，而其他上下文位可以編碼實(shí)際信息。作為 具體示例，在一個(gè)實(shí)施例中，16個(gè)8B10B解碼的上下文位中的一位可以指示其他十五個(gè)位 直接編碼伙伴實(shí)體的身份。在此情況下，可以通過讀取其他十五個(gè)上下文位，而不是通過讀 取字節(jié)0-15的某一部分，來確定伙伴身份。可以理解，此處所描述的具體示例只是出于說 明的目的而包括的，且絕不旨在是限制性的。此外，可以理解，字節(jié)16-17可以用于除對(duì)標(biāo) 簽上下文進(jìn)行編碼之外的任何其他合適的目的。圖6示出了讀取諸如標(biāo)簽300等光可讀標(biāo)簽的方法的實(shí)施例。首先，方法600在 602包括定位標(biāo)簽并獲取標(biāo)簽的圖像。接下來，方法600在604包括定位標(biāo)簽上的被設(shè)置在 該標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域之外的方向特征。在標(biāo)簽300的具體示例中，這可以包括檢測位于標(biāo)簽 300的角落處的方向特征304a-c，并且還可以包括檢測跟蹤特征306。在其他實(shí)施例中，這 可以包括讀取任何其他合適的數(shù)量和/或布置的方向特征。接下來，方法600在606包括根據(jù)方向特征的相對(duì)位置來確定標(biāo)簽的方向。然后， 在608，方法600包括讀取標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)特征，然后在610，讀取標(biāo)簽上的誤差校驗(yàn)位以驗(yàn)證標(biāo)簽被正確地讀取。在標(biāo)簽300的具體示例中，這可以包括讀取標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū) 域內(nèi)的九個(gè)直接記錄的循環(huán)冗余校驗(yàn)位。在其他實(shí)施例中，可以使用任何合適數(shù)量的誤差 校驗(yàn)位。如果標(biāo)簽沒有被正確地讀取，則可以執(zhí)行過程602-610直到正確地讀取標(biāo)簽。在 某些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)特征可以具有密集布置，以使得在數(shù)據(jù)特征之間不存在空隙空間，而在 其他實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)特征可以通過合適量的空間隔開。在驗(yàn)證了已經(jīng)正確地讀取標(biāo)簽之后，方法600接下來在612包括對(duì)從標(biāo)簽的數(shù)據(jù) 區(qū)域中讀取的數(shù)據(jù)特征進(jìn)行解碼以確定由標(biāo)簽編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)的值。在標(biāo)簽300的具體示 例中，對(duì)數(shù)據(jù)特征進(jìn)行解碼可以包括對(duì)8B10B編碼的數(shù)據(jù)特征進(jìn)行解碼以確定由標(biāo)簽編碼 的數(shù)據(jù)字節(jié)的值。在某些實(shí)施例中，所有數(shù)據(jù)字節(jié)都可以用來對(duì)標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行編碼。在 這樣的實(shí)施例中，讀取標(biāo)簽的機(jī)器(例如，交互式顯示系統(tǒng)100)可以被配置成讀取特定上 下文中的標(biāo)簽。例如，讀取標(biāo)簽的機(jī)器可以被配置成在讀取標(biāo)簽時(shí)聯(lián)系預(yù)先選擇的查找服 務(wù)以標(biāo)識(shí)加標(biāo)簽的物體以便自動(dòng)讀取編碼在該標(biāo)簽中的文本消息，等等。在其他實(shí)施例中，讀取標(biāo)簽的機(jī)器可以被配置成讀取作為上下文字節(jié)編碼在標(biāo)簽 數(shù)據(jù)區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，如614所示，并且然后讀取由上下文字節(jié)所指定的上 下文中的其余數(shù)據(jù)字節(jié)，如616所示。例如，標(biāo)簽可以包括指定其他數(shù)據(jù)字節(jié)(或其他數(shù)據(jù) 字節(jié)的子集)編碼用于與加標(biāo)簽的物體進(jìn)行通信的無線網(wǎng)絡(luò)地址的上下文字節(jié)。以此方 式，讀取標(biāo)簽的機(jī)器可以首先讀取一個(gè)或多個(gè)上下文字節(jié)，然后從其他數(shù)據(jù)字節(jié)中讀取加 標(biāo)簽的物體的無線網(wǎng)絡(luò)地址，并且然后以所指定的地址發(fā)起與加標(biāo)簽的物體的無線通信。 這可以允許例如交互式顯示設(shè)備100從諸如照相機(jī)、蜂窩電話等加標(biāo)簽的物體下載照片、 音頻/視頻內(nèi)容等，并且在沒有任何用戶輸入(除了任何所需認(rèn)證或其他安全措施之外) 的情況下自動(dòng)地向用戶顯示內(nèi)容?？梢岳斫?，上述對(duì)上下文字節(jié)的使用只是出于示例的目的而描述的，并且上下文 字節(jié)可以編碼任何其他合適的上下文信息。可以由一個(gè)或多個(gè)上下文字節(jié)指定的數(shù)據(jù)字節(jié) 其他合適的上下文的示例包括但不限于伙伴身份信息(或其他伙伴信息)、查找服務(wù)地址， 以及文本消息。例如，在一個(gè)或多個(gè)上下文字節(jié)表示一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)包含查找服務(wù)地 址的情況下，讀取標(biāo)簽的機(jī)器可以首先從數(shù)據(jù)字節(jié)中讀取查找服務(wù)地址，并且然后可以聯(lián) 系查找服務(wù)以獲取關(guān)于加標(biāo)簽的設(shè)備的信息。在還有一些其他實(shí)施例中，如上所述，上下文 字節(jié)可以編碼實(shí)質(zhì)性信息。此處所公開的各個(gè)實(shí)施例包括提供足夠的位深度以便經(jīng)由大約一英寸或尺寸更 小的可以可靠地讀取的標(biāo)簽來向大量物品分配全局唯一標(biāo)識(shí)的特征的組合?？梢岳斫?，圖 5所示的特定位布局只是出于示例的目的而公開的，并且絕不旨在是限制性的，因?yàn)榭梢允?用任何其他合適的位布局。還應(yīng)該理解，此處所述的配置和/或方法在本質(zhì)上示例性的，且這些具體實(shí)施例 或示例不是限制性的，因?yàn)槎鄠€(gè)變體是可能。此處所描述的具體例程或方法可表示諸如事 件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等任何數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或多個(gè)。由此，所示出的 各個(gè)動(dòng)作可以按所示順序執(zhí)行、并行地執(zhí)行、或者在某些情況下省略。同樣，任何上述過程 不是達(dá)成此處所述的各實(shí)施例的特征和/或結(jié)果所必需的，而是為說明和描述的方便而提 供的。本發(fā)明的主題包括各種過程、系統(tǒng)和配置的所有新穎和非顯而易見的組合和子組合、 和此處所公開的其它特征、功能、動(dòng)作、和/或特性、以及其任何和全部等效物。
權(quán)利要求
一種光可讀標(biāo)簽(300)，包括包括在光學(xué)上形成對(duì)比的數(shù)據(jù)特征(308)的二維陣列的數(shù)據(jù)區(qū)域(302)；位于所述標(biāo)簽(300)上的所述數(shù)據(jù)區(qū)域(302)之外的一個(gè)或多個(gè)方向特征(304a c)；以及位于所述數(shù)據(jù)區(qū)域(302)之外并具有比所述方向特征(304a c)和所述數(shù)據(jù)特征(308)更大大小的跟蹤特征(306)。
2.如權(quán)利要求1所述的光可讀標(biāo)簽，其特征在于，所述數(shù)據(jù)區(qū)域具有直徑為一英寸或 更小的大致圓形的外周界。
3.如權(quán)利要求2所述的光可讀標(biāo)簽，其特征在于，所述數(shù)據(jù)區(qū)域的周界包括用于容納 所述跟蹤特征的壓痕。
4.如權(quán)利要求1所述的光可讀標(biāo)簽，其特征在于，所述數(shù)據(jù)特征在所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)以 密集布置排列。
5.如權(quán)利要求4所述的光可讀標(biāo)簽，其特征在于，每一個(gè)數(shù)據(jù)特征都具有六邊形形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的光可讀標(biāo)簽，其特征在于，所述標(biāo)簽包括足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)特征 以便對(duì)至少16個(gè)8位數(shù)據(jù)字節(jié)進(jìn)行編碼。
7.如權(quán)利要求6所述的光可讀標(biāo)簽，其特征在于，所述標(biāo)簽包括足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)特征 以經(jīng)由8B10B編碼對(duì)18個(gè)8位數(shù)據(jù)字節(jié)進(jìn)行編碼并且包括一個(gè)或多個(gè)直接記錄的誤差校 驗(yàn)位。
8.如權(quán)利要求1所述的光可讀標(biāo)簽，其特征在于，所述標(biāo)簽包括三個(gè)方向特征，所述三 個(gè)方向特征各自位于所述標(biāo)簽的不同角落，并且其中所述跟蹤特征位于所述標(biāo)簽中除了被 所述方向特征占據(jù)的角落之外的角落。
9.一種光可讀標(biāo)簽(300)，包括包括多個(gè)密集的的在光學(xué)上形成對(duì)比的數(shù)據(jù)特征(308)的二維陣列的數(shù)據(jù)區(qū)域 (302)，所述數(shù)據(jù)特征(308)編碼較少數(shù)量的數(shù)據(jù)位并且具有50 50的第一值和第二值之 比；被設(shè)置在所述數(shù)據(jù)區(qū)域(302)之外的一個(gè)或多個(gè)方向特征(304a-c)；以及 被設(shè)置在所述數(shù)據(jù)區(qū)域(302)之外并具有比所述方向特征(304a-c)和所述數(shù)據(jù)特征 (308)更大大小的跟蹤特征(306)。
10.如權(quán)利要求9所述的光可讀標(biāo)簽，其特征在于，每一個(gè)數(shù)據(jù)特征都具有六邊形形狀。
11.如權(quán)利要求9所述的光可讀標(biāo)簽，其特征在于，所述標(biāo)簽包括被設(shè)置在所述標(biāo)簽的 不同角落的三個(gè)方向特征，并且其中所述跟蹤特征也被設(shè)置在所述標(biāo)簽的角落。
12.如權(quán)利要求9所述的光可讀標(biāo)簽，其特征在于，所述標(biāo)簽包括足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)特征 以對(duì)18個(gè)8位數(shù)據(jù)字節(jié)進(jìn)行編碼并且還包括多個(gè)直接記錄的循環(huán)冗余誤差校驗(yàn)位。
13.一種讀取光可讀標(biāo)簽的方法(600)，包括 獲取所述標(biāo)簽的圖像(602)；定位所述標(biāo)簽的一部分上的所述標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域之外的一個(gè)或多個(gè)方向特征(604)； 根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)方向特征來確定所述標(biāo)簽的方向(606) 讀取位于所述標(biāo)簽上的所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)數(shù)據(jù)特征(608)；以及對(duì)所述數(shù)據(jù)特征進(jìn)行解碼以確定標(biāo)簽值，所述標(biāo)簽值包括比表示所述數(shù)據(jù)位的數(shù)據(jù)特 征的數(shù)量更少數(shù)量的數(shù)據(jù)位(612)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括標(biāo)識(shí)所述標(biāo)簽位于其上的物體的 無線網(wǎng)絡(luò)地址，并且然后與所述標(biāo)簽位于其上的物體進(jìn)行無線通信。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，讀取多個(gè)數(shù)據(jù)特征包括讀取多個(gè)密集數(shù) 據(jù)特征。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，對(duì)所述數(shù)據(jù)特征進(jìn)行解碼包括對(duì)經(jīng)由 8B10B編碼來編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)進(jìn)行解碼。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括讀取多個(gè)直接記錄的誤差校驗(yàn)位。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括讀取一個(gè)或多個(gè)上下文字節(jié)，并且 然后讀取由所述上下文字節(jié)指定的上下文中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述上下文字節(jié)對(duì)指定將要讀取一個(gè)或 多個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的上下文的模式進(jìn)行編碼。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述上下文字節(jié)對(duì)實(shí)質(zhì)性信息進(jìn)行編碼。
全文摘要
各實(shí)施例涉及經(jīng)由光學(xué)可讀標(biāo)簽來標(biāo)識(shí)物體。一個(gè)所公開的實(shí)施例包括光可讀標(biāo)簽，該標(biāo)簽具有包括在光學(xué)上形成對(duì)比的數(shù)據(jù)特征的二維陣列的數(shù)據(jù)區(qū)域，位于標(biāo)記上的數(shù)據(jù)區(qū)域之外的一個(gè)或多個(gè)方向特征，以及位于數(shù)據(jù)區(qū)域之外并具有比方向特征和數(shù)據(jù)特征更大大小的跟蹤特征。
文檔編號(hào)G02B6/00GK101965577SQ200880124255
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
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