[发明专利]一种二维码和圆形编码盘相结合的靶标及其识别方法

权利要求书

1.一种二维码和圆形编码盘相结合的靶标，其特征在于：包括底板、边框、定位标志、圆形编码盘；所述底板为黑底填充的正方形底板；所述边框为白色荧光粗正方形边框；所述定位标志位于边框内部三个顶角处的同心同形多边形环；所述圆形编码盘由同心圆环呈米字型切割而成，每个切割块间有一定的间隙，该间隙与黑色底板贯通，每个切割块由白色荧光粗边框和内部区域组成，每个切割块都代表二进制的0或1，每个切割块的内部区域为黑色表示二进制的1，每个切割块的内部区域为白色荧光表示二进制的0；所述底板、边框、圆形编码盘共心，所述底板、边框、定位标志同方向，所述定位标志对于靶标中心呈中心对称。

2.根据权利要求1所述的一种二维码和圆形编码盘相结合的靶标，其特征在于：所述同心同形多边形环的最外圈为白色荧光粗线型多边形框，中间圈为黑色粗线型多边形框，内部为白色荧光填充的多边形区域。

3.根据权利要求1或2所述的一种二维码和圆形编码盘相结合的靶标，其特征在于：所述同心同形多边形环中的多边形为三角形、四边形或五边形。

4.根据权利要求1或2所述的一种二维码和圆形编码盘相结合的靶标，其特征在于：所述定位标志位于边框内部左上顶角、右上顶角和左下顶角。

5.根据权利要求1或2所述的一种二维码和圆形编码盘相结合的靶标，其特征在于：所述圆形编码盘中的同心圆环为任意层同心圆环。

6.一种如权利要求1至5任一项所述二维码和圆形编码盘相结合的靶标的识别方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、获取含有二维码和圆形编码盘相结合的靶标的图片；

步骤2、对含有靶标的图片进行灰度化处理；

步骤3、利用图片的背景和前景的差别对灰度图片进行自适应阈值二值化；

步骤4、对二值化图片进行闭操作，消除图片中的小黑点；

步骤5、对闭操作后的图片进行轮廓提取操作，找到所有的轮廓；

步骤6、从所有轮廓中找到位于最外层的轮廓；

步骤7、遍历所有最外层的轮廓，找出所有最顶层的正方形轮廓；

步骤8、遍历所有最顶层的正方形轮廓，找出具备靶标图案特征的靶标轮廓；

步骤9、遍历靶标轮廓的所有子轮廓，找出所有定位标志和圆形编码盘；

步骤10、通过定位标志在图片中的位置，计算靶标不同视角的方向、旋转度和扭曲度；

步骤11、通过圆形编码盘和靶标视角方向、旋转度、扭曲度，计算出靶标的二进制编码值。

7.根据权利要求6所述的一种二维码和圆形编码盘相结合的靶标的识别方法，其特征在于：所示步骤8中找出靶标轮廓的方法是：如果正方形轮廓具有十一个子轮廓，且这些子轮廓中有三个是回字型轮廓，则为靶标轮廓；判断一个轮廓为回字型轮廓的方法是：该轮廓本身为正方形，同时其有且仅有一个正方形子轮廓，同时该正方形子轮廓又有且仅有一个正方形子轮廓。

8.根据权利要求6所述的一种二维码和圆形编码盘相结合的靶标的识别方法，其特征在于：所述步骤9的具体实现方法为：对靶标轮廓进行处理，找出其含有的三个回字型定位标志和圆形编码盘中的八个编码块，同时得到三个定位标志和八个编码块在图片中的坐标，以及八个编码块分别代表的二进制值，编码块为黑色代表二进制的“1”，编码块为白色荧光代表二进制的“0”。

9.根据权利要求6所述的一种二维码和圆形编码盘相结合的靶标的识别方法，其特征在于：所述步骤10的具体实现方法为：通过靶标轮廓得到靶标中心点坐标和靶标顶角的角度值，计算三个定位标志所有的顶点组合方式所形成角度值并与靶标顶角角度值进行比较，找出三个定位标志正确的顶点组合方式，同时计算出靶标外框的上、下、左、右、左上、右上、右下、左下八个点的坐标，此时，靶标的方向、旋转度、扭曲度都可通过刚刚计算出的靶标外框八点坐标进行推算。

10.根据权利要求6所述的一种二维码和圆形编码盘相结合的靶标的识别方法，其特征在于：所述步骤11的具体实现方法为：对每个编码块分别进行计算，计算编码块中心点、靶标中心点、靶标外框八点所形成的角度值，判断角度值接近零时，表示该编码块与该靶标外框点同方向，确定其在最终靶标编码二进制字符串中的位置；得到所有编码块在最终靶标编码二进制字符串中的位置后，得到靶标编码，从而识别出了靶标的编码值。