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定位條碼及其定位并識(shí)別的方法與流程

文檔序號(hào):12365379閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種定位條碼,其特征在于: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);所述起始圓環(huán)(1)包括一個(gè)起始窄環(huán)(11)和一個(gè)起始寬環(huán)(12);所述起始窄環(huán)(11)的寬度小于起始寬環(huán)(12)的寬度;所述信息圓環(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);所述結(jié)束圓環(huán)(3)設(shè)置一個(gè);所述起始窄環(huán)(11)的寬度=信息窄環(huán)(21)的寬度;所述起始寬環(huán)(12)的寬度=信息寬環(huán)(22)的寬度<結(jié)束圓環(huán)(3)的寬度;所述起始圓環(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);所述起始窄環(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。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位條碼,其特征在于:所述起始圓環(huán)(1)的起始窄環(huán)(11)位于起始寬環(huán)(12)內(nèi)部;所述識(shí)別色(13)填充在起始窄環(huán)(11)圍繞的區(qū)域中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定位條碼的定位并識(shí)別的方法,其特征在于:包括以下步驟:

①、通過(guò)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(guò)定位條碼的信息圓環(huán)(2)完成對(duì)定位條碼的識(shí)別。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位條碼的定位并識(shí)別的方法,其特征在于: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(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(xiàn)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(guò)五個(gè)點(diǎn),則通過(guò)最小二乘法)確定橢圓的方程,以下推導(dǎo)過(guò)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,

得到:

得到:

得到:

得到:

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(xiàn)性方程組,可以得到a1、a2、a3、a4、a5;

通過(guò)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:

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>x</mi> <mo>=</mo> <msup> <mi>x</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mi>&theta;</mi> <mo>-</mo> <msup> <mi>y</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>y</mi> <mo>=</mo> <msup> <mi>x</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>&theta;</mi> <mo>+</mo> <msup> <mi>y</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> <mi>cos</mi> <mi>&theta;</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> </mrow>

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=a2cos2θ

<mrow> <mn>2</mn> <mi>&theta;</mi> <mo>=</mo> <msup> <mi>tan</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mfrac> <msub> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mfrac> </mrow>

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+a2sinθcosθ

c2=a3cosθ+a4sinθ

c3=sin2θ+a1cos2θ-a2sinθcosθ

c4=a4cosθ-a3sinθ

于是有:

c1x'2+c2x'+c3y'2+c4y'+a5=0

<mrow> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>x</mi> <mrow> <mo>&prime;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>c</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <msup> <mi>x</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <msub> <mi>c</mi> <mn>2</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mrow> <mn>4</mn> <msup> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>3</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <mi>y</mi> <mrow> <mo>&prime;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>c</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>c</mi> <mn>3</mn> </msub> </mfrac> <msup> <mi>y</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <msub> <mi>c</mi> <mn>4</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mrow> <mn>4</mn> <msup> <msub> <mi>c</mi> <mn>3</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>5</mn> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <msub> <mi>c</mi> <mn>2</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mrow> <mn>4</mn> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <msub> <mi>c</mi> <mn>4</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mrow> <mn>4</mn> <msub> <mi>c</mi> <mn>3</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow>

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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

這樣就完成了成對(duì)定位條碼的定位。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位條碼的定位并識(shí)別的方法,其特征在于:所述步驟③中通過(guò)定位條碼的信息圓環(huán)(2)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)(1),通過(guò)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。

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