[发明专利]一种基于QR码的定位编码标记点设计方法

说明书

本发明涉及一种基于QR(Quick Response)码的定位编码标记点设计方法，能够应用于逆向工程、物体识别与定位中涉及的图像匹配的方法。将文本内容以QR码的形式生成，然后生成三个正方形定位区，再增加一种正方形特殊图案来获取所述的编码标记点信息，最后将生成的所述编码标记点进行检验，从根本上解决传统的编码标记点信息量少，尺寸可调范围小，可读性差的缺点，本发明提出的编码标记点利于定位与识别，是一种可靠，稳定性高，信息量大，低成本的，实用，操作便捷的编码标记点设计方法。

技术领域

本发明涉及一种基于QR(Quick Response)码的定位编码标记点设计方法，更具体的说，本发明涉及一种能够应用于逆向工程、物体识别与定位中涉及的图像匹配的方法。

背景技术

在现实生活中，大部分物体的全貌是无法通过一个观测角度来获取全部的外部结构信息的，人类的视觉可以通过移动等方式，在不借助任何外界辅助的情况下观察到所有的物体外部结构信息，但是如今计算机视觉领域里观测一个完整的物体外部结构信息对物体有很多的要求，当物体结构复杂表面不光滑时可以通过计算机视觉中匹配算法进行多个视角的图像拼接手段进行匹配拼接，从而使多个角度的三维信息数据合成一个完整的物体。但是当所测量的物体特征少，结构简单，表面光滑时，传统计算机视觉中的匹配算法会产生很差的效果，很难拼接出一个完整的物体。

在计算机视觉领域中，为提高定位的准确性，为降低相机标定的复杂程度，广泛使用编码标记点作为特征点。在机器三维视觉测量中，大视场、多角度采集图像的匹配精确性是提高三维数据拼接正确率的重要环节。在图像匹配的过程中，要求对图像对应点进行精确的检测和识别。然而对于高分辨率的大视场图像，识别出两幅图像的对应点非常困难，这就需要借助一种具有唯一编码值的标记点，人为地贴在被测物体关键特征点上拍照，通过检测和识别编码标记点来对两幅图像的特征点进行识别。编码标记点的种类有点形编码标记点、方形编码标记点、分布式编码标记点、颜色信息编码标记点、可纠错标记点和环状编码标记点。点分布式编码标记点的缺点是对于图像中的噪音、斑点和一定程度的变形比较敏感。在近景摄影测量中使用常见的是环状编码标记点，因为其设计简单，图像采集时标记点畸变对最终的解码结果影响较小。但是这种编码标记点因为其结构简单也导致所能包含的内容信息不足，对于进行大型物体三维重建时，例如邮轮，高铁或客机等，会捉襟见肘，无法通过一次性的扫描进行实时三维重建，本发明所述的基于QR码的编码标记点就可以弥补这种不足。

发明内容

本发明设计了一种基于QR码的编码标记点设计方法，该方法能够应用于逆向工程、物体识别与定位中涉及的图像匹配的方法，并且在应用于大型物体或场景的三维数据扫描时具有很好的优势。

所述的编码标记点设计方法包括：

用于标记点设计的标记图案(由本发明提出)；

用于精度控制、图像采集和数据处理的计算机；

用于采集图像的一个高精度彩色或黑白相机；

用于放置所述的光源和所述的摄像机的扫描平台；

本发明设计了一种基于QR码的定位编码标记点设计方法，通过改良的QR码，生成用于图像处理中关键点定位和数据处理的含有编码的标记点。所述基于QR码的编码标记点设计方法，其包含八个步骤：

步骤1：本发明提出的编码标记点以QR码为基础，保留了QR码的部分特征，纠错级别选用H级，即纠错率为30％，编码标记点包含的内容储存在QR码中，所编辑的内容只能为文本，根据所编辑内容的大小选择版本1，版本2或版本3的QR码，内容大小在1到72比特选择版本1的QR码，内容大小在73到128比特选版本2的QR码，内容大小在129到208比特选择版本3的QR码，内容最小为1比特，最大为208比特，所述的编码标记点整体最小尺寸为3厘米*3厘米，最大尺寸为10厘米*10厘米。