[發明專利]一種基于QR碼的定位編碼標記點設計方法

在審

• 申請號: 201910315820.2
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110033069A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 宋麗梅;李健凱;武志超
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06;G06K7/14;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于QR(Quick Response)碼的定位編碼標記點設計方法，能夠應用于逆向工程、物體識別與定位中涉及的圖像匹配的方法。將文本內容以QR碼的形式生成，然后生成三個正方形定位區，再增加一種正方形特殊圖案來獲取所述的編碼標記點信息，最后將生成的所述編碼標記點進行檢驗，從根本上解決傳統的編碼標記點信息量少，尺寸可調范圍小，可讀性差的缺點，本發明提出的編碼標記點利于定位與識別，是一種可靠，穩定性高，信息量大，低成本的，實用，操作便捷的編碼標記點設計方法。

技術領域

本發明涉及一種基于QR(Quick Response)碼的定位編碼標記點設計方法，更具體的說，本發明涉及一種能夠應用于逆向工程、物體識別與定位中涉及的圖像匹配的方法。

背景技術

在現實生活中，大部分物體的全貌是無法通過一個觀測角度來獲取全部的外部結構信息的，人類的視覺可以通過移動等方式，在不借助任何外界輔助的情況下觀察到所有的物體外部結構信息，但是如今計算機視覺領域里觀測一個完整的物體外部結構信息對物體有很多的要求，當物體結構復雜表面不光滑時可以通過計算機視覺中匹配算法進行多個視角的圖像拼接手段進行匹配拼接，從而使多個角度的三維信息數據合成一個完整的物體。但是當所測量的物體特征少，結構簡單，表面光滑時，傳統計算機視覺中的匹配算法會產生很差的效果，很難拼接出一個完整的物體。

在計算機視覺領域中，為提高定位的準確性，為降低相機標定的復雜程度，廣泛使用編碼標記點作為特征點。在機器三維視覺測量中，大視場、多角度采集圖像的匹配精確性是提高三維數據拼接正確率的重要環節。在圖像匹配的過程中，要求對圖像對應點進行精確的檢測和識別。然而對于高分辨率的大視場圖像，識別出兩幅圖像的對應點非常困難，這就需要借助一種具有唯一編碼值的標記點，人為地貼在被測物體關鍵特征點上拍照，通過檢測和識別編碼標記點來對兩幅圖像的特征點進行識別。編碼標記點的種類有點形編碼標記點、方形編碼標記點、分布式編碼標記點、顏色信息編碼標記點、可糾錯標記點和環狀編碼標記點。點分布式編碼標記點的缺點是對于圖像中的噪音、斑點和一定程度的變形比較敏感。在近景攝影測量中使用常見的是環狀編碼標記點，因為其設計簡單，圖像采集時標記點畸變對最終的解碼結果影響較小。但是這種編碼標記點因為其結構簡單也導致所能包含的內容信息不足，對于進行大型物體三維重建時，例如郵輪，高鐵或客機等，會捉襟見肘，無法通過一次性的掃描進行實時三維重建，本發明所述的基于QR碼的編碼標記點就可以彌補這種不足。

發明內容

本發明設計了一種基于QR碼的編碼標記點設計方法，該方法能夠應用于逆向工程、物體識別與定位中涉及的圖像匹配的方法，并且在應用于大型物體或場景的三維數據掃描時具有很好的優勢。

所述的編碼標記點設計方法包括：

用于標記點設計的標記圖案(由本發明提出)；

用于精度控制、圖像采集和數據處理的計算機；

用于采集圖像的一個高精度彩色或黑白相機；

用于放置所述的光源和所述的攝像機的掃描平臺；

本發明設計了一種基于QR碼的定位編碼標記點設計方法，通過改良的QR碼，生成用于圖像處理中關鍵點定位和數據處理的含有編碼的標記點。所述基于QR碼的編碼標記點設計方法，其包含八個步驟：

步驟1：本發明提出的編碼標記點以QR碼為基礎，保留了QR碼的部分特征，糾錯級別選用H級，即糾錯率為30％，編碼標記點包含的內容儲存在QR碼中，所編輯的內容只能為文本，根據所編輯內容的大小選擇版本1，版本2或版本3的QR碼，內容大小在1到72比特選擇版本1的QR碼，內容大小在73到128比特選版本2的QR碼，內容大小在129到208比特選擇版本3的QR碼，內容最小為1比特，最大為208比特，所述的編碼標記點整體最小尺寸為3厘米*3厘米，最大尺寸為10厘米*10厘米。