[发明专利]一种基于区域分割编码的平行四边形编码标志及其编码方法

说明书

本发明公开了一种基于区域分割编码的平行四边形编码标志及其编码方法，主要包括以下步骤：记正整数e为所述平行四边形编码标志的编码号；建立编码号为e对应的平行四边形编码标志的编码坐标系o_e‑X_eY_eZ_e；将编码号为e对应的平行四边形编码标志划分为6个编码区域，编码号为e对应的平行四边形编码标志中每个编码区域内均包含2个编码标志图案；对码标志内的6个编码区域进行编号；对编码标志内的6个编码区域的每个角点进行编码。本发明的将平行四边形编码标志分割为六个区域进行编码，对于仿射变换的图像也有较高的处理精度；平行四边形编码标志信息容量大，其四个角点可实现亚像素级图像坐标提取，且编码图案简单，易于数字图像处理。

技术领域

本发明涉及计算机视觉中的视觉测量领域，适用于相机标定、目标特征提取、立体匹配和三维数据拼接等领域，具体为一种基于区域分割编码的平行四边形编码标志的编码方法。

背景技术

随着现代工业的发展，为提高产品质量和产品效益，解决大尺寸和小尺寸及复杂背景的测量问题，视觉测量技术顺应而生。视觉测量技术具有非接触、不易受温度变化和振动的影响、高精度、便携性好等特点。在视觉测量领域中，大视场、复杂背景下的相机标定困难，以及大尺寸目标如何实现立体匹配和三维数据拼接等问题仍是研究热点。

为有效解决上述问题，编码标记点技术飞速发展，出现的编码标志点类型很多，但大多都为环形、圆形或扇形等，而这些编码标记点在面对仿射变换图像，或大尺寸目标三维拼接时，不能保证结果的准确度和精确度，在编码和编码过程中也存在很多难点，不易于数字图像处理。因此，本发明提出的一种基于区域分割编码的平行四边形编码标志的编码方法，有效弥补了以上缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于区域分割编码的平行四边形编码标志的编码方法，以克服现有技术的不足，利用分割区域进行编码工作的方法，在保持精确度和准确度的情况下，仍能应对大视场、复杂背景下的相机标定，以及大尺寸目标的立体匹配和三维数据拼接。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于区域分割编码的平行四边形编码标志的编码方法，主要包括以下步骤：

步骤1、记正整数e为所述平行四边形编码标志的编码号，且e∈[0,4095]；

步骤2、建立编码号为e对应的平行四边形编码标志的编码坐标系o_e-X_eY_eZ_e；

步骤3、将编码号为e对应的平行四边形编码标志划分为6个编码区域，编码号为e对应的平行四边形编码标志中每个编码区域内均包含2个编码标志图案；

步骤4、对编码号为e对应的平行四边形编码标志内的6个编码区域进行编号；

步骤5、对编码号为e对应的平行四边形编码标志内的6个编码区域的每个角点进行编码。

进一步的，步骤3中，编码号为e对应的平行四边形编码标志的区域划分具体方法包括依以下步骤：

步骤3.1、记编码号为e对应的平行四边形编码标志内的定位圆质心的坐标为o_l,e(x_l,e,y_l,e,0)，编码号为e对应的平行四边形编码标志内的定向圆环质心的坐标为o_d,e(x_d,e,y_d,e,0)；将距离定位圆质心o_l,e最近的两个顶点分别记为C_e,1min(x_e,1min,y_e,1min,0)和C_e,2min(x_e,2min,y_e,2min,0)；