[發明專利]點狀分布合作編碼標志及其識別定位方法

有效

• 申請號: 201810142759.1
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108573511B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 王文韞;陳安華;亞庫普·艾合麥提;李學軍
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G06T9/00
• 分類號: G06T9/00;G06T7/73;G06T7/11
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 彭慶

1.一種采用點狀分布合作編碼標志進行識別定位的方法，其特征在于，包括1一種采用點狀分布合作編碼標志的如下步驟：

S1、在測量視場范圍的被測物體表面布設多個所述的點狀分布合作編碼標志，所述點狀分布合作編碼標志包括至少6個大小相同的呈實心圓形的標志點，所述標志點分為標記點、定位點和編碼點三類，所述標記點包括標記點A、標記點B、標記點C、標記點O，所述定位點包括定位點D，其他標志點為編碼點，所述標記點A、標記點B、標記點C、定位點D分別位于一正方形的四個頂角上，且標記點A、定位點D位于該正方形的同一條對角線上，所述標記點O位于標記點A、定位點D之間連線的延長線上，定義編碼標志設計坐標系的原點為標記點O，且編碼標志設計坐標系的X軸、Y軸均平行于所述正方形的邊，所述各個編碼點交錯分布于X軸、Y軸附近，不同位置的編碼點對應有唯一的編碼字符值，各編碼點對應的編碼字符值組合為唯一的編碼值；

S2、進行被測物體表面的圖像采集；

S3、讀入采集的圖像；

S4、對所述步驟S3讀入的圖像進行去噪、動態閾值二值化處理，得到二值化圖像；

S5、對所述步驟S4獲得的二值化圖像進行形態學處理，識別出圓形的標記點并去除圖像上存在的干擾點，實現標志點目標與背景分離，得到至少一個點狀分布合作編碼標志圖案；

S6、對點狀分布合作編碼標志圖案的各個標志點按照行或列進行排序，然后依次搜索并找到一個標志點記為標記點A，再對其余的標志點進行搜索并判斷是否有符合正方形等距的其余三個標志點，若有，分別記為標記點B、標記點C、定位點D，若無，則重復步驟S3；

S7、在步驟S6中找到的標記點A、標記點B、標記點C、定位點D中，尋找標記點A、定位點D之間連線的延長線上是否存在符合距離要求的標志點，若有，則記為標記點O，判斷標記點A、標記點B、標記點C、定位點D為有效點，若無，則返回步驟S3；

S8、計算標記點A與標記點C之間的連線與圖像坐標系Y軸之間是否有傾斜角度，如有，則以標記點A為中心進行圖像旋轉矯正以使標記點A、標記點B的行坐標相等，標記點A、標記點C的列坐標相等；

S9、在標記點A、標記點B、標記點C、定位點D、標記點O范圍內搜索并識別出該點狀分布合作編碼標志的其余所有編碼點的圖像坐標，并將圖像坐標轉換為編碼標志設計坐標系中的設計坐標，分別計算各編碼點與標記點A、標記點B、標記點C之間的距離，根據距離比值與設計的標準編碼點位置線段比值進行匹配，將差值最小的標準編碼點位置賦給相應的編碼點，依次找出該點狀分布合作編碼標志中所有編碼點在編碼標志設計坐標系的位置；

S10、根據各個編碼點的位置所對應的編碼字符值計算得到對應的數字組合，得到該點狀分布合作編碼標志唯一的編碼值，記錄編碼值與該點狀分布合作編碼標志的中心坐標；

S11、返回步驟S6，直至所有點狀分布合作編碼標志識別完畢。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步驟S5中，識別出圓形的標記點并去除圖像上存在的干擾點后，再對標志點圖像進行區域分割，把整個區域目標X分割成一系列互不相交的子集X1、X2、…、XN，每個子集對應為一個點狀分布合作編碼標志圖案。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：在所述步驟S5中，采用形狀參數法，根據面積、圓形度、曲率特征參數識別出圓形標記點并去除干擾點或邊線。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述步驟S5中，當標記點面積且圓形度識別為圓形標記點。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于：所述步驟S6中，根據灰度重心法提取定位點D中心的亞像素坐標，實現精確定位。

6.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于：所述點狀分布合作編碼標志的各個編碼點沿分別平行于X軸、Y軸的行、列分布。

7.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于：所述點狀分布合作編碼標志的各個編碼點的空間位置交錯式分布。

8.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于：所述點狀分布合作編碼標志的標志點的半徑為r，各標志點的圓心在編碼標志設計坐標系中的X坐標或Y坐標的差值為r的整數倍。