本發(fā)明涉及一種定位條碼及其定位并識(shí)別的方法。
背景技術(shù)：
：條碼是將寬度不等的多個(gè)黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排列，用以表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識(shí)符。常見的條碼是由反射率相差很大的黑條(簡(jiǎn)稱條)和白條(簡(jiǎn)稱空)排成的平行線圖案。條碼可以標(biāo)出物品的生產(chǎn)國、制造廠家、商品名稱、生產(chǎn)日期、圖書分類號(hào)、郵件起止地點(diǎn)、類別、日期等許多信息，因而在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統(tǒng)等許多領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。但是，現(xiàn)有條碼有一維條碼和二維條碼，它們都不是為了定位而設(shè)計(jì)的，而且對(duì)它們的識(shí)別的速度也不可能很快。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種能夠快速定位和識(shí)別的定位條碼及其定位并識(shí)別的方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種定位條碼，包括由內(nèi)而外依次同心設(shè)置的起始圓環(huán)、信息圓環(huán)和結(jié)束圓環(huán)；所述起始圓環(huán)包括一個(gè)起始窄環(huán)和一個(gè)起始寬環(huán)；所述起始窄環(huán)的寬度小于起始寬環(huán)的寬度；所述信息圓環(huán)包括至少一個(gè)信息窄環(huán)和至少一個(gè)信息寬環(huán)；所述結(jié)束圓環(huán)設(shè)置一個(gè)；所述起始窄環(huán)的寬度＝信息窄環(huán)的寬度；所述起始寬環(huán)的寬度＝信息寬環(huán)的寬度＜結(jié)束圓環(huán)的寬度；所述起始圓環(huán)的最內(nèi)圈圓環(huán)圍繞的區(qū)域中填充有不出現(xiàn)在背景顏色中的識(shí)別色；所述起始窄環(huán)和起始寬環(huán)之間的間距與信息圓環(huán)中各圓環(huán)的間距相同。所述起始圓環(huán)的起始窄環(huán)位于起始寬環(huán)內(nèi)部；所述識(shí)別色填充在起始窄環(huán)圍繞的區(qū)域中。上述定位條碼的識(shí)別方法，包括以下步驟：①、通過攝像頭對(duì)定位條碼拍攝圖像；②、在拍攝的圖像中找到定位條碼的中心點(diǎn)坐標(biāo)，完成對(duì)定位條碼的定位；③、通過定位條碼的信息圓環(huán)完成對(duì)定位條碼的識(shí)別。所述步驟②中找到定位條碼的中心點(diǎn)坐標(biāo)，完成對(duì)定位條碼定位的具體方法為：由于角度的原因，在拍攝的圖像中定位條碼會(huì)呈橢圓形，因此找尋定位條碼的中心點(diǎn)坐標(biāo)就是找尋橢圓的中心點(diǎn)坐標(biāo)；首先，在圖像中找到識(shí)別色的區(qū)塊，選擇其中一點(diǎn)作為基點(diǎn)a，從a點(diǎn)向不同方向作至少五條射線與起始圓環(huán)的內(nèi)環(huán)相交，得到至少五個(gè)點(diǎn)(若超過五個(gè)點(diǎn)，則通過最小二乘法)確定橢圓的方程，以下推導(dǎo)過程，假定有n(n≥5)個(gè)點(diǎn)，其推導(dǎo)如下：假定該橢圓的方程f(x,y)＝0為：x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5＝0，由于上述各個(gè)交點(diǎn)均位于橢圓上，于是有：xi2+a1yi2+a2xiyi+a3xi+a4yi+a5＝0，令求得到：求得到：求得到：求得到：求得到：由(一)式得到：由(二)式得到：由(三)式得到：由(四)式得到：由(五)式得到：解此線性方程組，可以得到a1、a2、a3、a4、a5；通過旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，將方程f(x,y)＝0中的交叉乘積項(xiàng)消掉，令坐標(biāo)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ角，坐標(biāo)軸變?yōu)閤’和y’，有：x=x′cosθ-y′sinθy=x′sinθ+y′cosθ,]]>代入x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5＝0中，并令x’y’的交叉乘積項(xiàng)為0，有：-2sinθcosθ+2a1sinθcosθ+a2(cos2θ-sin2θ)＝0(a1-1)sin2θ＝a2cos2θ2θ=tan-1a2a1-1]]>由此可以得到θ角：(x'cosθ-y'sinθ)2+a1(x'sinθ+y'cosθ)2+a2(x'cosθ-ysinθ)(x'sinθ+y'cosθ)+a3(x'cosθ-y'sinθ)+a4(x'sinθ+y'cosθ)+a5＝0由于已經(jīng)使x’y’交叉乘積項(xiàng)為0，則有：x'2cos2θ+y'2sin2θ+a1x'2sin2θ+a1y'2cos2θ+a2(x'2sinθcosθ-y'2sinθcosθ)+a3(x'cosθ-y'sinθ)+a4(x'sinθ+y'cosθ)+a5＝0令：c1＝cos2θ+a1sin2θ+a2sinθcosθc2＝a3cosθ+a4sinθc3＝sin2θ+a1cos2θ-a2sinθcosθc4＝a4cosθ-a3sinθ于是有：c1x'2+c2x'+c3y'2+c4y'+a5＝0c1(x′2+c2c1x′+c224c12)+c3(y′2+c4c3y′+c424c32)+a5-c224c1-c424c3=0]]>(x′+c22c1)2c224c12+c424c1c3-a5c1+(y′+c42c3)2c224c1c3+c42c32-a5c3=1]]>橢圓圓心位于新坐標(biāo)系的點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于原坐標(biāo)系的這樣就完成了對(duì)定位條碼的定位。所述步驟③中通過定位條碼的信息圓環(huán)完成對(duì)定位條碼的識(shí)別的具體方法為：從定位條碼的中心點(diǎn)出發(fā)，沿任意一個(gè)方向依次檢測(cè)定位條碼；首先檢測(cè)的是兩圈起始圓環(huán)，通過對(duì)其寬度、間距的檢測(cè)，獲知信息圓環(huán)的間距和兩種寬度；然后逐一檢測(cè)各信息圓環(huán)的信息，根據(jù)不同寬度，信息窄環(huán)代表0或1，信息寬環(huán)代表1或0，得到對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息；最后檢測(cè)到寬度最大的結(jié)束圓環(huán)，對(duì)條碼識(shí)別的工作就告結(jié)束。采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果：本發(fā)明的定位條碼通過圖像識(shí)別的方法，能夠被快速定位和識(shí)別，因此本發(fā)明的定位條碼設(shè)置在移動(dòng)目標(biāo)上，能夠快速、精確地識(shí)別不同的移動(dòng)目標(biāo)并判斷目標(biāo)的位置。附圖說明為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的標(biāo)號(hào)為：起始圓環(huán)1、起始窄環(huán)11、起始寬環(huán)12、識(shí)別色13、信息圓環(huán)2、信息窄環(huán)21、信息寬環(huán)22、結(jié)束圓環(huán)3。具體實(shí)施方式(實(shí)施例1)見圖1，本實(shí)施例的定位條碼及其定位并識(shí)別的方法，包括由內(nèi)而外依次同心設(shè)置的起始圓環(huán)1、信息圓環(huán)2和結(jié)束圓環(huán)3。起始圓環(huán)1包括一個(gè)起始窄環(huán)11和一個(gè)起始寬環(huán)12。起始窄環(huán)11的寬度小于起始寬環(huán)12的寬度。信息圓環(huán)2包括至少一個(gè)信息窄環(huán)21和至少一個(gè)信息寬環(huán)22。結(jié)束圓環(huán)3設(shè)置一個(gè)。起始窄環(huán)11的寬度＝信息窄環(huán)21的寬度。起始寬環(huán)12的寬度＝信息寬環(huán)22的寬度＜結(jié)束圓環(huán)3的寬度。起始圓環(huán)1的最內(nèi)圈圓環(huán)圍繞的區(qū)域中填充有不出現(xiàn)在背景顏色中的識(shí)別色13。起始窄環(huán)11和起始寬環(huán)12之間的間距與信息圓環(huán)2中各圓環(huán)的間距相同。優(yōu)選方案為：起始圓環(huán)1的起始窄環(huán)11位于起始寬環(huán)12內(nèi)部。識(shí)別色13填充在起始窄環(huán)11圍繞的區(qū)域中。本實(shí)施例的定位條碼的識(shí)別方法，包括以下步驟：①、通過攝像頭對(duì)定位條碼拍攝圖像。②、在拍攝的圖像中找到定位條碼的中心點(diǎn)坐標(biāo)，完成對(duì)定位條碼的定位，具體方法為：由于角度的原因，在拍攝的圖像中定位條碼會(huì)呈橢圓形，因此找尋定位條碼的中心點(diǎn)坐標(biāo)就是找尋橢圓的中心點(diǎn)坐標(biāo)。首先，在圖像中找到識(shí)別色13的區(qū)塊，選擇其中一點(diǎn)作為基點(diǎn)a，從a點(diǎn)向不同方向作至少五條射線與起始圓環(huán)1的內(nèi)環(huán)相交，得到至少五個(gè)點(diǎn)(若超過五個(gè)點(diǎn)，則通過最小二乘法)確定橢圓的方程，以下推導(dǎo)過程，假定有n(n≥5)個(gè)點(diǎn)，其推導(dǎo)如下：假定該橢圓的方程f(x,y)＝0為：x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5＝0，由于上述各個(gè)交點(diǎn)均位于橢圓上，于是有：xi2+a1yi2+a2xiyi+a3xi+a4yi+a5＝0，令求得到：求得到：求得到：求得到：求得到：由(一)式得到：由(二)式得到：由(三)式得到：由(四)式得到：由(五)式得到：解此線性方程組，可以得到a1、a2、a3、a4、a5；通過旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，將方程f(x,y)＝0中的交叉乘積項(xiàng)消掉，令坐標(biāo)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ角，坐標(biāo)軸變?yōu)閤’和y’，有：x=x′cosθ-y′sinθy=x′sinθ+y′cosθ,]]>代入x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5＝0中，并令x’y’的交叉乘積項(xiàng)為0，有：-2sinθcosθ+2a1sinθcosθ+a2(cos2θ-sin2θ)＝0(a1-1)sin2θ＝a2cos2θ2θ=tan-1a2a1-1]]>由此可以得到θ角：(x'cosθ-y'sinθ)2+a1(x'sinθ+y'cosθ)2+a2(x'cosθ-ysinθ)(x'sinθ+y'cosθ)+a3(x'cosθ-y'sinθ)+a4(x'sinθ+y'cosθ)+a5＝0由于已經(jīng)使x’y’交叉乘積項(xiàng)為0，則有：x'2cos2θ+y'2sin2θ+a1x'2sin2θ+a1y'2cos2θ+a2(x'2sinθcosθ-y'2sinθcosθ)+a3(x'cosθ-y'sinθ)+a4(x'sinθ+y'cosθ)+a5＝0令：c1＝cos2θ+a1sin2θ+a2sinθcosθc2＝a3cosθ+a4sinθc3＝sin2θ+a1cos2θ-a2sinθcosθc4＝a4cosθ-a3sinθ于是有：c1x'2+c2x'+c3y'2+c4y'+a5＝0c1(x′2+c2c1x′+c224c12)+c3(y′2+c4c3y′+c424c32)+a5-c224c1-c424c3=0]]>(x′+c22c1)2c224c12+c424c1c3-a5c1+(y′+c42c3)2c224c1c3+c42c32-a5c3=1]]>橢圓圓心位于新坐標(biāo)系的點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于原坐標(biāo)系的這樣就完成了對(duì)定位條碼的定位。③、通過定位條碼的信息圓環(huán)2完成對(duì)定位條碼的識(shí)別，具體方法為：從定位條碼的中心點(diǎn)出發(fā)，沿任意一個(gè)方向依次檢測(cè)定位條碼。首先檢測(cè)的是兩圈起始圓環(huán)1，通過對(duì)其寬度、間距的檢測(cè)，獲知信息圓環(huán)2的間距和兩種寬度。然后逐一檢測(cè)各信息圓環(huán)2的信息，根據(jù)不同寬度，信息窄環(huán)21代表0或1，信息寬環(huán)22代表1或0，得到對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息。最后檢測(cè)到寬度最大的結(jié)束圓環(huán)3，對(duì)條碼識(shí)別的工作就告結(jié)束以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3