[發明專利]一種標識塊及基于該標識塊的目標定位方法

有效

• 申請號: 201110371986.X
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102496003A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 劉希龍;曹志強;周超;譚民
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種標識塊，其特征在于，包括：

圓形外環，具有第一飽和色，該圓形外環圍成所述標識塊的中心區域；

N條放射輻條，具有不同于所述第一飽和色的第二飽和色，該N條放射輻條設置于所述標識塊中心區域內，以中心對稱的方式分布在標識塊中心點周圍，且靠近中心的部分由外向內逐漸變細。

2.根據權利要求1所述的標識塊，其特征在于：所述放射輻條為偶數條，所述數量介于4至10之間。

3.根據權利要求2所述的標識塊，其特征在于：所述放射輻條中任意兩條間的夾角不小于30度，且標識塊中心點正上方、正下方均無放射輻條。

4.根據權利要求1所述的標識塊，其特征在于：所述第一飽和色和第二飽和色的R、G、B分量中，某一分量值比另外兩個分量值大240以上，為敘述方便，將最大的分量稱為該飽和色的主分量，另外兩個分量稱為該飽和色的副分量。

5.根據權利要求1所述的標識塊，其特征在于：標識塊中心區域除所述N條放射輻條之外的區域為純白色。

6.一種基于標識塊的目標定位方法，其特征在于，所述標識塊包括：圓形外環，具有第一飽和色，該圓形外環圍成所述標識塊的中心區域；N條放射輻條，具有不同于所述第一飽和色的第二飽和色，N條放射輻條設置于所述標識塊中心區域內，以中心對稱的方式分布在標識塊中心點周圍，且靠近中心的部分由外向內逐漸變細；所述方法包括：

將所述標識塊放置于目標上；

使用視覺傳感器采集包含所述標識塊的圖像；

對于所述圖像中的每一個點，基于標識塊中心點顏色特征、標識塊中心點與其上下區域顏色差值特征、中心對稱、標識塊中心點四周顏色差值特征、標識塊中心區域輻條數特征以及標識塊外環內邊沿顏色跳變特征進行逐個特征的判斷，如果該點不滿足上述全部特征中的一個特征，則去除該點，判斷所述圖像中的下一個點；如果該點滿足上全部特征，則把該點存入表征標識塊中心點的結果點集中；

求取結果點集中各點坐標的平均值，即得到標識塊中心點的坐標，完成對標識塊的識別，進而實現對目標的識別；

獲取識別到的標識塊外環內徑長度，其中，標識塊的圓形外環在圖像中體現為一個偏心率隨視角變化而變化的橢圓，該橢圓長軸以像素為單位的長度作為標識塊外環內徑的長度，進而結合所述標識塊中心點的圖像坐標，計算出標識塊中心點相對于視覺傳感器的空間位置，實現目標定位。

7.如權利要求6所述的目標定位方法，其特征在于，所述標識塊中心點與其上下區域顏色差值特征、中心對稱和標識塊中心點四周顏色差值特征，是基于標識塊中心區域第一圖像模板進行計算的，且標識塊中心區域第一圖像模板的特征是從標識塊中心點周圍的正上、正下、正左、正右、左上、右上、左下、右下八塊矩形圖像區域中提取的。

8.如權利要求6所述的目標定位方法，其特征在于，所述基于標識塊中心點顏色特征對圖像中的像素點進行判斷的步驟包括：

獲取像素點的R、G、B三個分量；

如果所述R、G、B三個分量中任意一個大于閾值T₁，則去除該像素點，否則，保留該像素點。

9.如權利要求7所述的目標定位方法，其特征在于，所述基于標識塊中心點與其上下區域顏色差值特征對圖像中的像素點進行判斷的步驟包括：

按照與標識塊中心區域第一圖像模板同樣的方式獲取像素點正上方、正下方矩形圖像區域；

對于正上方、正下方矩形圖像區域的每一塊，用其與第二飽和色兩個副分量相同分量的均值分別減去該像素點對應的顏色分量值，差值小于閾值T₂的像素點被去除。

10.如權利要求7所述的目標定位方法，其特征在于，所述基于中心對稱特征對圖像中的像素點進行判斷的步驟包括：

按照與標識塊中心區域第一圖像模板同樣的方式獲取像素點正上、正下、正左、正右、左上、右上、左下、右下八塊矩形圖像區域；

任意相互對稱的兩塊矩形圖像區域R、G、B分量均值差值的絕對值大于閾值T_CS的像素點被去除。