[發(fā)明專利]一種點(diǎn)分布型彩色編碼標(biāo)志的解碼方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310000907.3
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103049731A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王棟;邢帥;徐青;侯一凡;孫偉;郭海濤;張衡;盧俊;呂亮;施群山;耿迅;李鵬程;張昊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍信息工程大學(xué)
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種點(diǎn)分布型彩色編碼標(biāo)志的解碼方法。

背景技術(shù)

點(diǎn)分布型編碼標(biāo)志是一種常見的編碼標(biāo)志，在近景攝影測量自動化處理中一直發(fā)揮著重要的作用，如圖1和圖2，傳統(tǒng)的灰度點(diǎn)分布型編碼標(biāo)志由8個形狀相同的白色圓形標(biāo)志點(diǎn)構(gòu)成，可分為模板點(diǎn)和編碼點(diǎn)兩類。因為各圓形標(biāo)志點(diǎn)之間沒有明顯的特征，所以只能通過解算它們之間的關(guān)系來區(qū)別它們，進(jìn)而可以根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則對它進(jìn)行解碼。但是，在實際應(yīng)用過程中，由于像片傾角往往比較大，相機(jī)自身也存在一定的畸變，會使得編碼標(biāo)志中點(diǎn)位之間的關(guān)系不夠穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致無法正確識別編碼標(biāo)志。

而彩色點(diǎn)分布型編碼標(biāo)志中標(biāo)志點(diǎn)的顏色差別非常明顯，可以直接通過顏色信息來區(qū)別它們，雖然彩色編碼標(biāo)志存在圖像數(shù)據(jù)量較大、編碼個數(shù)稍少等不足，但是能夠滿足正常的應(yīng)用，且結(jié)構(gòu)相對簡單，無需運(yùn)算就可直接區(qū)別各標(biāo)志點(diǎn)，因而在編碼解碼時運(yùn)算量更小、穩(wěn)定性更好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種點(diǎn)分布型彩色編碼標(biāo)志的解碼方法，用以解決傳統(tǒng)點(diǎn)分布型編碼標(biāo)志識別率不高的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是：一種點(diǎn)分布型彩色編碼標(biāo)志的解碼方法，該彩色編碼標(biāo)志的基板上設(shè)有6個顏色各異的標(biāo)志點(diǎn)，分為4個模板點(diǎn)和2個編碼點(diǎn)，所述模板點(diǎn)的坐標(biāo)已知，其中3個模板點(diǎn)分別位于坐標(biāo)系的X軸、Y軸和坐標(biāo)原點(diǎn)，另一個模板點(diǎn)位于編碼標(biāo)志的中心，2個編碼點(diǎn)位于設(shè)定的編碼點(diǎn)位上，其中4個模板點(diǎn)的顏色固定，2個編碼點(diǎn)的顏色為其它兩種設(shè)定的顏色，所述標(biāo)志點(diǎn)的形狀為圓形，其解碼方法步驟如下：

（1）?從攝影圖像中提取出與本發(fā)明待解碼的模板彩色編碼標(biāo)志中標(biāo)志點(diǎn)的顏色和形狀相同的圖形，初步確定攝影圖像中的標(biāo)志點(diǎn)；

（2）從初步確定的標(biāo)志點(diǎn)中識別出與位于所述模板彩色編碼標(biāo)志中心的模板點(diǎn)顏色相同的標(biāo)志點(diǎn)，并以它為中心判斷距它設(shè)定距離內(nèi)是否存在其他5個不同顏色的標(biāo)志點(diǎn)，如果存在，則初步確定這6個標(biāo)志點(diǎn)構(gòu)成一個彩色編碼標(biāo)志，并轉(zhuǎn)入步驟（3），否則確定該標(biāo)志點(diǎn)不是一個彩色編碼標(biāo)志的中心，予以剔除；

（3）根據(jù)所述模板彩色編碼標(biāo)志中4個模板點(diǎn)的坐標(biāo)與該4個模板點(diǎn)在攝影圖像中的真實坐標(biāo)，建立其仿射變換模型，并求解出仿射變換模型參數(shù)；

（4）根據(jù)求出的仿射變換模型參數(shù)，將模板彩色編碼標(biāo)志中2個編碼點(diǎn)的坐標(biāo)依次帶入所述仿射變換模型中，計算出2個編碼點(diǎn)變換后的坐標(biāo)；

（5）設(shè)置點(diǎn)位誤差限值，當(dāng)變換后的編碼點(diǎn)點(diǎn)位與模板彩色編碼標(biāo)志中的編碼點(diǎn)點(diǎn)位相差小于誤差限值時，該編碼點(diǎn)的點(diǎn)位即為該模板彩色編碼標(biāo)志的編碼點(diǎn)位，由此得出其編碼。

進(jìn)一步地，提取出與本發(fā)明待解碼的模板彩色編碼標(biāo)志中標(biāo)志點(diǎn)的顏色和形狀相同的圖形，包括如下步驟：

（1）對顏色進(jìn)行識別：根據(jù)各標(biāo)志點(diǎn)的RGB灰度值，先判斷灰度值最大的顏色分量可能是哪幾種顏色的標(biāo)志點(diǎn)，然后用另外兩種顏色分量的灰度值判斷該標(biāo)志點(diǎn)是否具備另外一種或兩種顏色，如果有則根據(jù)灰度值判斷其顏色，最后將確定出的幾種可能的像素顏色相疊加，即為該圖形的顏色；?

（2）對形狀進(jìn)行識別：首先提取攝影圖像中各圖形的邊緣，然后根據(jù)提取出的邊緣信息，判斷圖形的邊緣是否閉合、圖形的大小是否與模板中的標(biāo)志點(diǎn)接近，初步判斷圖形的圓度，并通過進(jìn)一步對圓度的計算，確定該圖形是否為圓形，從而提取出圖像中的圓形標(biāo)志點(diǎn)；

（3）對從攝影圖像中提取出的圓形標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行定位。

對圖形邊緣的提取采用Canny緣提取算法，對標(biāo)志點(diǎn)的定位采用橢圓中心法。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明根據(jù)彩色編碼標(biāo)志中各圓形標(biāo)志點(diǎn)的不同顏色和排列方式，組合多種判斷、提取和識別方法，簡化了解碼步驟，提高了對彩色編碼標(biāo)志識別的正確率。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有傳統(tǒng)點(diǎn)分布型編碼標(biāo)志設(shè)計；

圖2是現(xiàn)有傳統(tǒng)點(diǎn)分布型編碼標(biāo)志實例；

圖3是彩色點(diǎn)分布型編碼標(biāo)志設(shè)計；

圖4是彩色點(diǎn)分布型編碼標(biāo)志實例。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖3和圖4所示，本發(fā)明的彩色點(diǎn)分布型編碼標(biāo)志由6個形狀相同而顏色各異的圓形標(biāo)志點(diǎn)構(gòu)成，分為4個模板點(diǎn)和2個編碼點(diǎn)，其中4個模板點(diǎn)的坐標(biāo)已知，圖3中16個帶數(shù)字的圓形點(diǎn)為一組編碼點(diǎn)位，其坐標(biāo)已知，2個模板點(diǎn)位于其中任意兩個點(diǎn)位上。