一種容量大、魯棒性強(qiáng)的編碼標(biāo)志點(diǎn)及其解碼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及近景攝影測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種容量大、魯棒性強(qiáng)的編碼標(biāo)志點(diǎn)及其解碼方法。
【背景技術(shù)】
[0002]編碼標(biāo)志點(diǎn)一般用于大型工件的三維測(cè)量，為了精確測(cè)量大型工件的三維坐標(biāo)，往往需要大量的編碼標(biāo)志點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中，大型工件的攝影測(cè)量中經(jīng)常使用環(huán)形編碼標(biāo)志點(diǎn)，但是環(huán)形編碼標(biāo)志點(diǎn)在實(shí)際使用中卻存在著如下問(wèn)題:
1、編碼帶的寬度不同:當(dāng)編碼帶較長(zhǎng)時(shí)識(shí)別準(zhǔn)確率下降；單個(gè)編碼位容易被誤識(shí)別為定位圓形；
2、沒(méi)有確定唯一的起始標(biāo)志位，編碼容量小:基于攝影不變性，編碼帶的每一位都可作為起始標(biāo)志位，一般選取所有可能值的最小值作為唯一的起始標(biāo)志位，解碼時(shí)要循環(huán)比較取到最小值，這增加解碼計(jì)算時(shí)間的同時(shí)，由于起始標(biāo)志位不唯一確定，在起始標(biāo)志位的值比較大的情況下，其編碼容量小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決以上現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種編碼標(biāo)志點(diǎn)，其具有識(shí)別準(zhǔn)確率高、識(shí)別速度快、編碼容量大的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案是:
一種容量大、魯棒性強(qiáng)的編碼標(biāo)志點(diǎn)，包括定位標(biāo)志位、起始標(biāo)志位和編碼位，起始標(biāo)志位和編碼位均勻分布在以定位標(biāo)志位為中心的圓周上，定位標(biāo)志位上設(shè)置有定位標(biāo)志點(diǎn)，起始標(biāo)志位上設(shè)置有起始標(biāo)志點(diǎn)，編碼位上設(shè)置有編碼點(diǎn)，各個(gè)編碼位上編碼點(diǎn)的有無(wú)構(gòu)成了不同的編碼標(biāo)志點(diǎn)；定位標(biāo)志點(diǎn)、起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)設(shè)置成圓形，定位標(biāo)志點(diǎn)、起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)能夠在面積上相互區(qū)分。
[0005]優(yōu)選地，為了能夠使起始標(biāo)志點(diǎn)、定位標(biāo)志點(diǎn)為更加容易區(qū)分，所述編碼標(biāo)志點(diǎn)中，與定位標(biāo)志位、起始標(biāo)志位在同一直線(xiàn)上的編碼位上設(shè)置有編碼點(diǎn)。
[0006]優(yōu)選地，所述定位標(biāo)志點(diǎn)與起始標(biāo)志點(diǎn)的圖形面積相等，編碼點(diǎn)的圖形面積小于定位標(biāo)志點(diǎn)與起始標(biāo)志點(diǎn)的圖形面積。
[0007]優(yōu)選地，所述定位標(biāo)志點(diǎn)、起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)設(shè)置為白色。
[0008]同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于上述編碼標(biāo)志點(diǎn)的解碼方法，其具體方案如下:
51.對(duì)獲取的圖像進(jìn)行二值化處理，提取編碼標(biāo)志點(diǎn)；
52.按照編碼標(biāo)志點(diǎn)中的白色連通區(qū)域的形狀和面積提取圓形標(biāo)志點(diǎn)；
53.分別計(jì)算面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)到其他圓形標(biāo)志點(diǎn)和另一面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)的距離，到各圓形標(biāo)志點(diǎn)距離都相等的面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)判為定位標(biāo)志點(diǎn)，另一面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)判為起始標(biāo)志點(diǎn)，其余圓形標(biāo)志點(diǎn)都判定為編碼點(diǎn)； S4.分別計(jì)算從起始標(biāo)志點(diǎn)起的相鄰兩個(gè)編碼點(diǎn)與定位標(biāo)志點(diǎn)形成的角度，記為α ;α除以m度減去1得到兩個(gè)編碼點(diǎn)中間間隔的0的個(gè)數(shù)，從而得到編碼標(biāo)志點(diǎn)對(duì)應(yīng)的唯一編碼，其中m=360° /k，k為編碼位的數(shù)目。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、由圓形組成，標(biāo)志位容易識(shí)別；
2、有起始標(biāo)志點(diǎn)，有唯一的起點(diǎn)，編碼容量大；
3、與定位標(biāo)志位、起始標(biāo)志位在同一直線(xiàn)上的編碼位上設(shè)置有編碼點(diǎn)，并使相鄰兩編碼點(diǎn)間的夾角小于180度，具有角度識(shí)別的唯一性，增加識(shí)別的準(zhǔn)確性；
4、本方法是按識(shí)別到的、滿(mǎn)足一定條件的編碼點(diǎn)來(lái)計(jì)算角度來(lái)解碼，而不是按角度去尋找編碼點(diǎn)(很小的噪聲點(diǎn)可能被識(shí)別為編碼點(diǎn))，解碼的準(zhǔn)確性大大提高。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為起始標(biāo)志點(diǎn)、定位標(biāo)志和編碼點(diǎn)的示意圖。
[0011 ] 圖2、3為編碼標(biāo)志點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]附圖僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專(zhuān)利的限制；
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
實(shí)施例1
如圖1、2、3所示，編碼標(biāo)志點(diǎn)包括定位標(biāo)志位、起始標(biāo)志位和編碼位，起始標(biāo)志位和編碼位均勻分布在以定位標(biāo)志位為中心的圓周上，定位標(biāo)志位上設(shè)置有定位標(biāo)志點(diǎn)，起始標(biāo)志位上設(shè)置有起始標(biāo)志點(diǎn)，編碼位上設(shè)置有編碼點(diǎn)，各個(gè)編碼位上編碼點(diǎn)的有無(wú)構(gòu)成了不同的編碼標(biāo)志點(diǎn)；定位標(biāo)志點(diǎn)、起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)設(shè)置成圓形，定位標(biāo)志點(diǎn)、起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)能夠在面積上相互區(qū)分。
[0013]本實(shí)施例中，定位標(biāo)志點(diǎn)、起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)設(shè)置為白色，其中定位標(biāo)志點(diǎn)與起始標(biāo)志點(diǎn)的圖形面積相等，編碼點(diǎn)的圖形面積小于定位標(biāo)志點(diǎn)與起始標(biāo)志點(diǎn)的圖形面積。同時(shí)，為了能夠使起始標(biāo)志點(diǎn)、定位標(biāo)志點(diǎn)為更加容易區(qū)分，所述編碼標(biāo)志點(diǎn)中，與定位標(biāo)志位、起始標(biāo)志位在同一直線(xiàn)上的編碼位上設(shè)置有編碼點(diǎn)。
[0014]本實(shí)施例還提供了一種應(yīng)用于以上編碼標(biāo)志點(diǎn)的解碼方法，其具體方案如下:
51.對(duì)獲取的圖像進(jìn)行二值化處理，提取編碼標(biāo)志點(diǎn)；
52.按照編碼標(biāo)志點(diǎn)中的白色連通區(qū)域的形狀和面積提取圓形標(biāo)志點(diǎn)；
53.分別計(jì)算面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)到其他圓形標(biāo)志點(diǎn)和另一面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)的距離，到各圓形標(biāo)志點(diǎn)距離都相等的面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)判為定位標(biāo)志點(diǎn)，另一面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)判為起始標(biāo)志點(diǎn)，其余都判定為編碼點(diǎn)；
54.以定位標(biāo)志點(diǎn)的縱坐標(biāo)為參考線(xiàn)將起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)分成上下兩組，其中包含起始標(biāo)志點(diǎn)的一組再以起始標(biāo)志點(diǎn)的橫坐標(biāo)為參考線(xiàn)將該組分成左右兩組；
上組:起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)的縱坐標(biāo)值小于定位標(biāo)志點(diǎn)縱坐標(biāo)值；
若起始標(biāo)志點(diǎn)在上組，以起始位為首位，在右組中按橫坐標(biāo)從小到大依次排列，再按橫坐標(biāo)由大到小連接下組，再按橫坐標(biāo)由小到大順序連接左組； 下組:起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)的縱坐標(biāo)值大于定位標(biāo)志點(diǎn)縱坐標(biāo)值；
若起始標(biāo)志點(diǎn)在下組，以起始位為首位，在左組中按橫坐標(biāo)從大到小依次排列，再按橫坐標(biāo)由小到大連接上組，再按橫坐標(biāo)由大到小順序連接右組；
S5.分別計(jì)算從起始標(biāo)志點(diǎn)起的相鄰兩個(gè)編碼點(diǎn)與定位標(biāo)志點(diǎn)形成的角度，記為α ;α除以m度減去1得到兩個(gè)編碼點(diǎn)中間0的個(gè)數(shù)，從而得到編碼標(biāo)志點(diǎn)對(duì)應(yīng)的唯一編碼，其中m=360° /k，k為標(biāo)志點(diǎn)開(kāi)設(shè)點(diǎn)的數(shù)目。
[0015]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種容量大、魯棒性強(qiáng)的編碼標(biāo)志點(diǎn)，其特征在于:包括定位標(biāo)志位、起始標(biāo)志位和編碼位，起始標(biāo)志位和編碼位均勻分布在以定位標(biāo)志位為中心的圓周上，定位標(biāo)志位上設(shè)置有定位標(biāo)志點(diǎn)，起始標(biāo)志位上設(shè)置有起始標(biāo)志點(diǎn)，編碼位上設(shè)置有編碼點(diǎn)，各個(gè)編碼位上編碼點(diǎn)的有無(wú)構(gòu)成了不同的編碼標(biāo)志點(diǎn)；定位標(biāo)志點(diǎn)、起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)設(shè)置成圓形，定位標(biāo)志點(diǎn)、起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)能夠在面積上相互區(qū)分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容量大、魯棒性強(qiáng)的編碼標(biāo)志點(diǎn)，其特征在于:所述編碼標(biāo)志點(diǎn)中，與定位標(biāo)志位、起始標(biāo)志位在同一直線(xiàn)上的編碼位上設(shè)置有編碼點(diǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容量大、魯棒性強(qiáng)的編碼標(biāo)志點(diǎn)，其特征在于:所述定位標(biāo)志點(diǎn)與起始標(biāo)志點(diǎn)的圖形面積相等，編碼點(diǎn)的圖形面積小于定位標(biāo)志點(diǎn)與起始標(biāo)志點(diǎn)的圖形面積。4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的容量大、魯棒性強(qiáng)的編碼標(biāo)志點(diǎn)，其特征在于:所述定位標(biāo)志點(diǎn)、起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)設(shè)置為白色。5.一種權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述編碼標(biāo)志點(diǎn)的解碼方法，其特征在于:包括以下步驟: S1.對(duì)獲取的圖像進(jìn)行二值化處理，提取編碼標(biāo)志點(diǎn)； S2.按照編碼標(biāo)志點(diǎn)中的白色連通區(qū)域的形狀和面積提取圓形標(biāo)志點(diǎn)； S3.分別計(jì)算面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)到其他圓形標(biāo)志點(diǎn)和另一面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)的距離，到各圓形標(biāo)志點(diǎn)距離都相等的面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)判為定位標(biāo)志點(diǎn)，另一面積較大的圓形標(biāo)志點(diǎn)判為起始標(biāo)志點(diǎn)，其余圓形標(biāo)志點(diǎn)都判定為編碼點(diǎn)； S4.分別計(jì)算從起始標(biāo)志點(diǎn)起的相鄰兩個(gè)編碼點(diǎn)與定位標(biāo)志點(diǎn)形成的角度，記為α;α除以m度減去1得到兩個(gè)編碼點(diǎn)中間間隔的0的個(gè)數(shù)，從而得到編碼標(biāo)志點(diǎn)對(duì)應(yīng)的唯一編碼，其中m=360° /k，k為編碼位的數(shù)目。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種容量大、魯棒性強(qiáng)的編碼標(biāo)志點(diǎn)，包括定位標(biāo)志位、起始標(biāo)志位和編碼位，起始標(biāo)志位和編碼位均勻分布在以定位標(biāo)志位為中心的圓周上，定位標(biāo)志位上設(shè)置有定位標(biāo)志點(diǎn)，起始標(biāo)志位上設(shè)置有起始標(biāo)志點(diǎn)，編碼位上設(shè)置有編碼點(diǎn)，各個(gè)編碼位上編碼點(diǎn)的有無(wú)構(gòu)成了不同的編碼標(biāo)志點(diǎn)；定位標(biāo)志點(diǎn)、起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)設(shè)置成圓形，定位標(biāo)志點(diǎn)、起始標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)能夠在面積上相互區(qū)分。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1、標(biāo)志位容易識(shí)別；2、編碼容量大；3、與定位標(biāo)志位、起始標(biāo)志位在同一直線(xiàn)上的編碼位上設(shè)置有編碼點(diǎn)，使相鄰兩編碼點(diǎn)間的夾角小于180度，具有角度識(shí)別的唯一性，增加識(shí)別的準(zhǔn)確性；4、解碼的準(zhǔn)確性大大提高。
【IPC分類(lèi)】G06K19/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105303224
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510815768
【發(fā)明人】孟祥麗, 劉一鳴, 朱齊媛, 劉桂英, 孫家平
【申請(qǐng)人】嶺南師范學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月23日