CN105027134A - 魔方与通信*** - Google Patents

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Abstract

一接入数据库的***，包括一魔方，魔方包括多个小方块，形成了魔方的可旋转表面，其中多个不同的标记分别标示在小方块的多个表面上。***还包括一图像捕捉设备，用于捕捉魔方表面的图像，和一图像识别模块，与图像捕捉设备可通信的连接。图像识别模块用于判定被捕捉的图像所包含的标志的排列。***还包括一数据库，数据库包括多个数据库入口，每个数据库入口被编入一标志排列的索引，数据库接入模块与图像识别模块和数据库可通信的连接，数据库接入模块用于接入数据库，并提取由图像识别模块所判定的标志排列索引的数据库入口。

Description

魔方与通信***
本发明涉及一种魔方，所述魔方依据魔方的配置在它的每一面显示出不同标志组合。本发明还涉及一种使用魔方，一组符号骰子，或一排符号访问数据库的***或方法。
魔方，例如著名的Rubik方块(RTM)，是广为人知的。此类魔方由几个小的立方体或小方块组成，小方块互相连接从而形成了魔方，从而每一小方块的方形面都能相对于其它魔方块沿着方形面垂直的一根轴而旋转。一般而言，魔方由3*3*3的小方块组合而成，这意味着魔方的每一面都由3*3即9个小方块组成，整个魔方由26个方块组成。所有的小方块都与看不见的中心旋转机构连接。每一面的小方块都有不同的颜色，而魔方的目的在于通过旋转使得魔方每一面的小方块的颜色都能相同，从而魔方的每一面都由一样的颜色。
传统的骰子也是广为人知的，其表面分别显示数字1至6。
根据本发明的一个特性，提供了一种魔方，包括，多种可形成魔方旋转面的小方块，多种不同的标志分别印在了小方块的多个面上。
因为不同的标志被附于不同的小方块表面，旋转魔方的表面改变了魔方每个面的标志的组合与排列。魔方的一表面的大量可能的标志排列可以同样被用于标签，例如，传统的条形码。
优选的，魔方还包括一近场通讯芯片。
优选的，魔方的每一表面包括一组3*3的方块。在另一实施例中，魔方的每一表面包括一组2*2的方块。
根据另一本发明的特性，提供了一种链接数据库的***，包括：一上述的魔方；一图像捕捉设备，用于捕捉魔方的一面的图像；一图像识别模块，所述图像识别模块与图像捕捉设备可通信的连接，且用于判定所捕捉图像中的标志的排列方式；一数据库，所述数据库包括多个数据库入口，每一所述数据库入口被编入一标志排列的索引；以及一数据库接入模块，所述数据库接入模块与所述图像识别模块和所述数据库可通信的连接，所述数据库接入模块用于接入数据库和取回由图像识别模块所判定的被编入标志排列索引的数据库入口。
一旦魔方设置为用户所需要的样子，魔方一指定面的图像会被扫描，并且图像识别模块自动根据图像判定在魔方表面上的标志的排列方式。然后所述数据库接入模块使用标志的排列方式作为检索请求接入数据库。因为数据库入口被编入了标志可能排列的索引，倘若该被使用的特定排列存在于数据库中，那么相应的数据库入口会被返回。
根据另一本发明的特性，提供了一种接入数据库的***，包括：一个或多个骰子，所述骰子的每个表面有不同标志；一图像捕捉设备，所述图像捕捉设备用于捕捉骰子的表面图像；一图像识别模块，所述图像识别模块与图像捕捉设备可通信的连接，且用于判定所捕捉图像中的标志的排列方式；一数据库，所述数据库包括多个数据库入口，每一所述数据库入口被编入一标志排列索引；以及一数据库接入模块，所述数据库接入模块与所述图像识别模块和所述数据库可通信的连接，所述数据库接入模块用于接入数据库和取回由图像识别模块所判定的被编入标志排列索引的数据库入口。
通过使用与上面所述魔方表面标志排列方式一样的骰子表面标志排列，可达到同样的效果。此外，所述骰子实施例提供了一构造，所述构造产生一随机标志排列，这使得该实施例特别适合娱乐场合。
优选的，所述图像识别模块用于判定骰子翻面朝上的标志排列。
根据本发明的另一特性，提供了一种数据库接入的***，包括：一记录装置或一电子显示器，所述电子显示器上有一组标志；一图像捕捉设备，所述图像捕捉设备用于捕捉这组标志的图像；一图像识别模块，所述图像识别模块与图像捕捉设备可通信的连接，且用于判定所捕捉图像中的标志的排列方式；一数据库，所述数据库包括多个数据库入口，每一所述数据库入口被编入一标志排列索引；一数据库接入模块，所述数据库接入模块与所述图像识别模块和所述数据库可通信的连接，所述数据库接入模块用于接入数据库和取回由图像识别模块所判定的被编入标志排列索引的数据库入口。
所述组标志有其优势，其使得图像识别模块相对便利的可靠的检测每一个独立标志和它们的排列方式，以便总的标志排列方式可被可靠的识别。***用户也可识别并且记住它们所熟悉的特定的标志组合，所述标志组不可能靠，例如条形码来识别。
优选的，标志组为一二维阵列。相应的，所述标志组包括至少两种不同的标志。
优选的，数据库入口为用户资料；所述***还包括：一登录模块，所述登录模块与数据库接入模块可通信的连接；并且
登录模块用于使一***用户接入用户资料，所述用户资料被编入由图像识别模块判定的标志的排列方式的索引。
根据本发明的另一实例，还提供了一种从数据库取回信息的方法，包括：如上所述的操纵一魔方以生成一魔方表面的标记排列方式；捕捉一魔方表面的图像；自动判定所捕捉图像中的标记的排列方式；以及接入包含多个数据库入口的数据库，每个数据库入口被编入标志排列的索引，使用判定的标志排列，以便通过判定的标志排列取回数据库入口。
根据此方法，可简单的通过扫描魔方产生新的搜索请求使信息可从一数据库中取回。所述方法可应用于一组骰子或一组如上所述的标志，或魔方。
根据本发明的另一实例，还提供了一种将信息添加入数据库的方法，包括如上所述的操作一魔方以生成一魔方表面的标记排列方式；捕捉一魔方表面的图像；自动判定所捕捉图像中的标记的排列方式；将以数据库入口添加入数据库；以及通过判定的标志排列将数据库入口编入索引。
根据此方法，可简单的通过扫描魔方来产生新的数据库入口的标记或者索引，将信息加入一数据库中。所述方法可应用于一组骰子或一组如上所述的标志，或魔方。
优选的，所述数据库入口为网络地址。或者，所述数据库入口为用户资料。
相应的，所述数据库入口为彩票号码，且所述方法还包括：随机的在数据库中选择一得奖的彩票号码；并且将得奖的彩票号与从接入数据库步骤中得到的彩票号做对比来判断所述标志的排列方式是否为得奖的排列方式。
现在将参考附图仅通过进一步的实例来描述本发明的实施例，在附图中：
图1是本发明的一实例的一魔方的透视图；
图2展示了本发明的一实施例的小方块组成一魔方；
图3展示了本发明一实施例的魔方表面的一个例子，还展示了本发明另一实施例的一组标志；
图4是本发明一实施例的通信***的一方框图；
图5是本发明一实施例的通信***的一流程图；
图6是本发明一实施例的另一通信***的一流程图；
图7显示了本发明的一可选实施例的骰子；以及
图8显示了本发明的一可实现实施例的一硬件的例子。
如图1和图2所示，本发明的一实施例的魔方10包括可多个小方块20。魔方10有多个不同的标记22，分别显示于小方块20的不同的面上。在此实施例中，魔方包括了26个小方块，在每一魔方10的表面上组成一3*3＝9个小方块面的组合。然而，本发明也能应用于每侧有任何数量的小方块20所组成的魔方10上。例如，魔方10每侧有两个小方块，组成为2*2*2的排列方式。
同样的，本发明也能应用于每侧有4个小方块甚至更多小方块所组成的魔方10上。
在魔方的小方块面上附着的不同的标志22的数量不限，只要至少有两种不同的标志22，那么不同的魔方表面排列可以通过旋转魔方面而产生。在一实施例中，六种不同的标志22被以相同数量分配于整个魔方的表面，从而可通过旋转魔方使所有小方块的面在魔方的每一表面上显示同样的符号。
在另一优选的实施例中，七个不同的标志22与附加的标志和剩余的小方块表面一起使用，附加的标志由六个小方块表面提供，而剩余的小方块表面被余下的六个标志22平均分配。在此实施例中，所述魔方可被旋转，从而每一表面都能有一附加的标至，且该魔方面余下的小方块表面都展示了其它六个标志22中的相同的一个标志。此例子中的一个魔方表面如图3中的实施例所示。
或者，不同的标记可展示于魔方的每一小方块表面上。这种排列方式使得可放入魔方的不同的小方块的排列方式达到最大数量。
小方块表面上的标志22的种类也是不限的。例如，标志22可以为数字，字母，常见的标志如“播放”，“暂停”或“倒回”，卡通形象，游戏字符等。标志22可为轴对称，这样不论魔方如何摆放，它们永远看上去方向正确。或者，标志22可为非轴对称，这样由于有标志22的不同的可能方向的组合，可拥有更多的排列方式。在另一实施例中，小方块上可为不同的色块而不是标志22。
图4显示了本发明的一实施例的***。该***包括魔方10，一摄像机30，一控制器40，该控制器包括一图像识别模块50还有一数据库接入模块60，以及一存储设备80，该存储设备存储了一标志配置数据库90。在一优选实施例中，该摄像头30和该控制器40形成了一手机1000的一部分且图像数据库被远程存储，且可通过一互联网或者其它的网络连接70来接入，但本发明不限于此。控制器40还可以是，例如，一笔记本电脑，平板电脑，头戴式显示器，其它的移动计算机设备或台式电脑的一部分。
摄像机30将通过摄像机30所捕捉到的图像数据发送至控制器40上。控制器40的图像识别模块50可识别捕捉图像上的已知元素，例如，本发明的小方块标志22或者小方块颜色。数据接入模块60可产生基于图像识别模块50的输出的向数据库90的检索请求，，并可通过产生的检索请求检索数据库。控制器40还包一网络连接70，通过网络连接可与其它设备，例如存储设备80，进行通信。
存储设备80可为有硬盘的服务器或其它大量的传统的存储设备。在另一实施例中，标志配置数据库90可位于本地控制器40的一存储设备80中。例如，标志配置数据库90可存储于带有控制器40的手机1000的闪存中。在此情况下，无需通过网络连接来接入标志配置数据库90。
在另一实施例中，图像识别模块50可从摄像机30和控制器40中远程提供。这样，控制器40将通过摄像机30所捕捉的图像数据传给图像识别模块50来处理。
图5展示了本发明的一实施例的方法。第一步是让用户通过旋转魔方表面来操作魔方10，这样标志22或者颜色的组合将出现在每一表面上。影像捕捉设备，如摄像机30随后将用来捕捉所设置的魔方的一表面的图像。在优选的实例中，发明的***包括了一应用程序，该应用程序在手机1000，例如一智能手机，中运行。该应用程序允许用户通过智能手机1000上的摄像机30来捕捉魔方表面的图像，且该图像随后被该应用程序保存在智能手机存储器中。该应用程序包括了一图像识别模块50，图像识别模块可通过已知的图像识别运算法识别在图像上捕捉的魔方表面的标志22的组合，以执行扫描标志22的图像的步骤。这种方法也可以类似的方式应用于现存的手机的QR码扫描应用程序中。
一旦应用程序判定了被捕捉图像中的魔方表面的标志22的组合，标志22的组合将会作为一检索项在一保存的数据库中进行检索，该数据库由魔方表面可能的标志22排列方式的索引所编成。该数据库被存储于存储设备80中。在此实施例中，存储设备80由远程服务器提供，远程服务器通过检索项执行数据库的检索。智能手机通过网络连接访问远程服务器并且将标志的排列以检索项的形式发送至远程服务器。
如果一标志排列在数据库中被发现匹配，则远程服务器返回存储于数据库中的在魔方表面显示的对应的标志22排列的数据库入口。接着，智能手机1000可选择性的向用户显示数据库入口或执行基于从数据库返回的数据库入口的另一个操作。
不同类型的返回数据库入口和对应的操作可被用于本发明。在一优选实施例中，数据库入口可为一信息链接，该信息由一网站或一远程服务器提供，网站或远程服务器可由应用程序通过网络连接70接入。当链接从远程服务器返回时，智能手机1000将向用户显示该链接所接入的内容。因为在一魔方10的传统实施例的表面上的标志22的排列可能过多，譬如，一个3*3*3的魔方可以在每一小方块的表面上有不同的标志，理论上，它将有可能通过其魔方表面的特有排列来连接每一个存在的网络。
或者数据库入口可在应用程序中或在社交网络中对用户资料进行链接，用户可配合使用应用程序而得到的特有的魔方表面标志排列，从而在标志配置数据库中存储他们的资料。
图6显示了一种方法，该方法配合一捕捉到的魔方表面的排列来存储一数据库入口。该方法可用于存储，例如，上面例子所谈到的用户资料。该方法类似通过所捕捉的魔方表面的配置来接入数据库入口的方法，除了配合捕捉到的配置而存入的新得数据库入口，而非接入一个现有的入口。
首先，提供所加入的数据库入口。它可以为任意一种数据，在此实例中为用户的资料。接着，设定魔方，捕捉一魔方表面的图像和一如上述标志22的扫描图像。随后执行检查，以判定魔方表面的标志排列方式是否已经存在于数据库中。如果已经存在，一错误信息将被返回，而用户需要重新设定魔方。否则，新的数据库入口，例如用户资料，被加入数据库，该数据库由相应的魔方表面的标志排列的索引而编成。
然后，当特定的魔方表面标志排列方式被捕捉到并且与数据库做对比，相应的用户资料将被返回。这样，一个用户使用一魔方面的排列方式作为一独特的标示，标示可显示于魔方10上或者印在名片上，例如，允许用户或其他人通过应用程序来自动接入用户资料。
其它种类的数据库入口也是可能的。例如，魔方10可以被用于彩票，允许用户挑选一个魔方表面的标示排列方式作为一个记录或者“彩票”。一个或多个得奖的魔方表面标志排列将被选出并且通知得奖用户。
由于一个一面为3*3*3或者一个更大的魔方10的标志22的可能组合的数量极大，即是只使用了六个标志22，并没有使应用程序用完分配给用户，内容或者游戏入口的唯一的排列的风险。
当以个用户第一次载入智能手机1000上的应用程序，他们将被要求输入一有效的详细基本个人信息来辨别他们。这些详细信息接着被应用程序所用，以创建一个用户资料，该用户资料被应用程序通过网络保存在总服务器中。下次使用该应用程序，应用程序将辨别捕捉特定魔方表面排列或者执行其它操作的用户。
一可选的魔方10的功能为近场通信(NFC)芯片，该近场通信芯片可嵌入魔方中。该近场通信芯片可包括唯一识别其接入的特定魔方的信息。通过此功能，应用程序可通过在智能手机1000，或运行了该功能的其它的设备上，使用近场通信硬件对近场通信芯片进行通信，并且识别被扫描了的魔方。在应用程序中一魔方识别信息可与一特定的用户资料相关联，由此，当魔方被应用程序扫描，用户可以自动的登入他们的资料。
此外，应用程序可以如同识别魔方表面上标示22一样识别魔方的运动。智能手机1000的摄像机30或者其它仪器捕捉的该实施例中的魔方的运动，并且应用程序中包括一手势识别模块。该手势识别模块把摄像机30所捕捉的运动解释为一些预设的控制手势的一种。一旦用户通过魔方所做的手势被解释，应用程序将以多种方式响应。例如，应用程序可以提供用以一额外的内容以响应该手势，或者可触发或解锁应用程序中的一个功能。
在另一实施例中，本发明的***使用了一虚拟魔方代替了实体魔方10。虚拟魔方是一个在应用程序中运行的实体魔方的一个3D仿真。用户可通过智能手机1000或者其它输入设备的触摸屏来和操作实体魔方一样的操作虚拟魔方。
在此实例中，和上述一样的操作可以在程序中通过旋转虚拟魔方的表面来显示一标志22的特定的组合。在此实施例中无需捕捉图像，虚拟魔方上的所选表面的图像的组合已经被程序所得知，且可以用来接入如上所述的标志配置数据库90。
虚拟魔方实例有其优势，用户可以定制附于虚拟魔方表面的标志22，和在标志配置数据库90的相应的入口。标志22和数据库入口对于个体用户可以是特定的，并且作为用户资料的一部分被应用程序储存。
对于魔方10的另一选择是使用一个或多个单体标志魔方或者骰子210，来产生用于接入数据库的标志22的组合。每一骰子220是一个在每一面有着标志222的方块或者别的多面体。用户摇动一个或多个骰子220，且骰子220的朝上的那面被摄像机30如上述魔方表面一样所捕捉。图7显示了一个掷了上述骰子产生的一种标志排列方式的例子。一种掷了如上述骰子产生的面朝上的标志222的组合可以用来接入一标志配置数据库90并且以同上述魔方10中一样的方式来传递内容。
另一可选实施例中，使用了一组标志22或者图标来接入数据库，而不需魔方10或者一骰子。一组标志22可以为一维或者二维的，并且可能包括任何数量的单个标志22。例如，对应上述的魔方10的一表面的一个3*3的一组标志22，可如图3中所使用。这组标志22可以被印于一张纸上或者别的纪录工具上，或者被显示于电子显示屏上。如上述相应的魔方10的标志22的不同种类也可以应用于本实施例。
在此实施例中，如上所述，一组标志22被一图像捕捉仪器所扫描并且这组标志22的组合被图像识别模块50所检测。然后，标志22的组合与数据库做对比，并且可以用于从数据库取回一具体的入口或者存储一新的入口，该入口被编入标志22的组合中，如同上述实施例中魔方10描述的那样。
图8展示了一计算机***100的典型实施例，其中本发明的该***和方法可被实现。控制器40和存储仪器80都可能被应用于此硬件中。
计算机***100可能通过一固定线缆或者无线连接或者别的网络连接方式102，例如模拟或者ISDN的调制解调器，光缆调制解调器(ADSL/DSL)，以太网或者光缆通信，蜂窝通信或者HSDS服务和卫星传送接口，来与外部的***进行连接。如图8所示，计算机***100包括一处理单元104，处理单元可以是一传统的微处理器，如英特尔Core微处理器或者一ARMCortex微处理器，这些为现有电脑技术人员所熟知。通过***总线108，***存储设备106与处理单元104连接。***存储设备106可以是一动态随机存取存储器，随机存取存取器，静态随机存取存储器或者任何它们的组合。总线108将处理单元104与***存储设备106，与非易失存储器110，图形子***112和输入/输出控制器114连接。
图形子***112控制了一显示设备116，例如一液晶显示器，显示设备可为图形子***112的一部分。输入/输出设备可包括一个或多个键盘，平板，触控笔，硬盘，打印机，鼠标，触摸屏，或者手势驱动界面或任何一现有电脑技术中的传统手段。该输入/输出设备还可包括摄像机30。
非易失存储器110可能为一磁硬盘，一个闪存，或别的用来存储大量数据的存储器。在计算机***100运行软件时，一些数据经常以直接内存存取的形式写入***存储设备106中。非易失存储设备110可能包括数据库90。
上述的描述仅仅以例子的形式给出，并且所属技术领域的技术人员可以不超过本发明的范围来做更改。

Claims (16)

1.一魔方，包括多个小方块，小方块形成了魔方可旋转的表面，其特征在于，多种不同的标志分别被分配在所述小方块的多个表面上。
2.如权利要求1所述的魔方，还包括一近场通信芯片。
3.如权利要求1所述的魔方，其特征在于，所述魔方的每一表面包括一组3乘3的小方块。
4.如权利要求1所述的魔方，其特征在于，所述魔方的每一表面都包括了一组2乘2的小方块。
5.一用于接入数据库的***，包括：
一如权利要求1至4的任意一条所述的魔方；
一图像捕捉设备，所述图像捕捉设备用于捕捉魔方一表面的图像；一图像识别模块，所述图像识别模块可通信的连接所述图像捕捉设备，并且用于判定在所捕捉图像中的标志的排列；
一数据库，所述数据库包括多个数据库入口，每个数据库入口被编入一标志排列的索引；以及
一数据库接入模块，所述数据库接入模块与所述图像识别模块和所述数据库可通信的连接，所述数据库接入模块用于接入数据库，并提取由图像识别设备所判定的一标志排列索引的数据库入口。
6.一用于接入数据库的***，包括：
一个或多个骰子，具有多种标记，分别设置于每个骰子的表面上；
一图像捕捉设备，用于捕捉所述骰子表面的图像；
一图像识别设备，与所述图像捕捉设备可通信的连接，并用于判定在被捕捉图像上的标志的排列；
一数据库，包括多个数据库入口，每个数据库入口被编入一标志排列的索引；以及
一数据库接入模块，与所述图像识别模块和所述数据库可通信的连接，所述数据库接入模块用于接入数据库，并提取由所述图像识别设备所判定的编入标志排列索引的数据库入口。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述图像识别模块用于判定骰子翻向上面的标记的排列。
8.一用于接入数据库的一***，包括：
一纪录设备或一电子显示器，所述记录设备或所述电子显示器上显示了一组标志；
一图像捕捉设备，所述图像捕捉设备用于捕捉骰子表面的图像；
一图像识别模块，所述图像识别模块与图像捕捉设备可通信的连接，并用于判定在被捕捉图像上的标志的排列；
一数据库，所述数据库包括多个数据库入口，每个数据库入口被编入一标志排列的索引；以及
一数据库接入模块，所述数据库接入模块与所述图像识别模块和所述数据库可通信的连接，所述数据库接入模块用于接入数据库，并提取由所述图像识别模块所判定的编入标志排列索引的数据库入口。
9.如权利要求8所述的***，其特征在于，所述标记组为一个二维阵列。
10.如权利要求8或权利要求9所述的***，其特征在于，所述组排列包括了至少两个不同的标志。
11.如权利要求5至10的任意一条权利要求所述的***，其特征在于：
所述数据库入口为用户资料；
所述***还包括：一登录模块，所述登录模块与所述数据库接入模块可通信的连接；以及
所述登录模块用于允许***用户接入由所述图像识别模块判定的编入标志排列索引的用户资料。
12.一用于从数据库提取信息的一方法，包括：
根据权利要求1至4中任意一条操作一魔方，以产生一魔方表面的标志的排列；
捕捉一魔方表面的图像；
自动判定从所捕捉图像上的标志排列；以及
接入一包括多个数据库入口的数据库，每个数据库入口都被编入一标志排列的索引，通过判定标志的排列来提取相应判定的标志排列的数据库入口。
13.一种将信息添加入数据库的方法，包括：
根据权利要求1至4中任意一条权利要求，操作一魔方以产生一魔方表面的标志的排列；
捕捉一魔方表面的图像；
自动判定从所捕捉图像上的标志排列；
添加一数据库入口至数据库；以及
通过所述判定的标志排列，将所述数据库入口编入索引。
14.如权利要求12或权利要求13所述的方法，其特征在于，所述数据库入口为网址。
15.如权利要求12或权利要求13所述的方法，其特征在于，所述数据库入口为用户资料。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述数据库入口为彩票号码，并且此方法还包括：
从数据库中随机选择一得奖的彩票号码；以及
包括比较得奖的彩票号码和在接入数据库步骤中的到的彩票号码，判定标志排列是否为一中奖的排列。
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