CN103425642A - 一种二维坐标定位的编码方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种二维坐标定位的编码方法及装置，所述编码方法码的产生算法为由不同类型的码字组成相同长度的码区，根据每个码区中所有码的码宽不同实现定位，通过每个码区内的条码作为二维坐标定位的编码。所述二维坐标定位编码装置包括数据库建立单元、比较单元、编码产生单元。本发明具有定位精度高，没有误差，算法复杂度低，效率高，成本低等优点，可用于计算机输入设备或电子白板。

Description

一种二维坐标定位的编码方法及装置
技术领域
本发明涉及坐标定位技术领域，尤其涉及二维坐标定位的编码方法及装置。
背景技术
坐标是一个重要的参数，坐标的定位也是日常生活中比较重要的技术，特别是一些物体表面的坐标定位被普遍的使用，随着CMOS图像处理技术的发展，使用图像处理技术实现坐标的检测是未来发展的一种趋势。
如图1所示，现有的坐标定位技术主要是在背景中安排人眼可见的稀疏点阵，将其排列规则和索引存储在LLAH哈希表中，由带摄像功能的笔拍摄局部图像，根据其背景点阵和哈希表中的点阵配对，从而确定当前的坐标位置。为确定笔迹和保证在任何位置都有背景点阵，以便于定位，通常是在背景中使用有固定网格距离的小点产生随机点阵。在打印这些点阵的时候，由于打印并不一定精确，这些点阵有移位，这些移位大多都是为了抗拒高斯分布的噪声等产生的，且这些点的移位要求是位于点的一定距离的平方根之内。
在背景中安排随机点阵的坐标定位通常具有空间密度不够导致拍摄图像范围大的缺点，同时还具有定位算法必须配对，复杂度高、定位精度差的缺陷。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种二维坐标定位的编码方法及装置，
一种二维坐标定位的编码方法，其特征在于，编码的类型为能被计算机识别的二进制码，令码的类型数为k，每个码区中码的数量为m，码宽为d，水平或垂直方向所有条码的数量为N，且N满足公式km≥N-m+1，
包括如下步骤：
S1，根据各码区内的条码建立链表式的数据库1和数据库2；
所述数据库1包含两条链表，所述数据库1的中间元为由m个0组成全0的条码或由m个1组成全1的条码；所述数据库2包含km-2个五元组的链表，数据库2的中间元为除数据库1中间元的条码之外的所有可能的条码；
所述链表中后一个条码由前一个条码的位数左移一位，并遵循生成的后一个条码与前一个条码不相同的原则在最后一位补0或1得到；
S2，比较数据库1的链表中的条码与数据库2的链表中的条码，删除数据库2中链表指向的与数据库1中链表指向的不相同的条码；
S3，将数据库1和数据库2中的链表通过相同的条码连在一起形成多个环形链表，从中选出条码个数N最接近km的环形链表，并以该环形链表上的条码作为二维坐标定位的编码。
所述环形链表上条码个数N满足公式N≤km+m-1。
一种二维坐标定位的编码装置，其特征在于，编码的类型为能被计算机识别的二进制码，令码的类型数为k，每个码区中码的数量为m，码宽为d，水平或垂直方向所有条码的数量为N，且N满足公式km≥N-m+1，包括：
数据库建立单元，用于根据各码区内的条码建立链表式的数据库1和数据库2；
所述数据库1包含两条链表，所述数据库1的中间元为由m个0组成全0的条码或由m个1组成全1的条码；所述数据库2包含km-2个五元组的链表，数据库2的中间元为除数据库1中间元的条码之外的所有可能的条码；
所述链表中后一个条码由前一个条码的位数左移一位，并遵循生成的后一个条码与前一个条码不相同的原则在最后一位补0或1得到；
比较单元，与数据库建立单元相连，用于比较数据库1的链表中的条码与数据库2的链表中的条码，删除数据库2中链表指向与数据库1中链表指向不相同的条码；
编码产生单元，与比较单元相连，将数据库1和数据库2中的链表通过相同的条码连在一起形成多个环形链表，从中选出条码个数N最接近km的环形链表，并以该环形链表上的条码作为二维坐标定位的编码。
所述环形链表上条码个数N满足公式N≤km+m-1。
本发明通过编码算法产生特定的循环码，并将其用到图像背景中，以该循环码作为二维坐标定位的编码。具有定位精度高，没有误差，算法复杂度低，效率高，成本低等优点，可用于计算机输入设备或电子白板。
附图说明
图1是现有技术的方法流程图；
图2是本发明的方法流程图；
图3是本实施例数据库1链表示意图；
图4是本实施例数据库2链表示意图；
图5是本实施例数据库2中链表4-2删除了与数据库1链表不相同的条码后的示意图；
图6是本实施例各码区及码区内条码的对照表；
图7是本实施例各码区上组成的码的示意图；
图8是本实施例编码后得到的环形链表的示意图；
图9是本实施例最后用于确定坐标位置的条码示意图；
图10是本发明一种二维坐标定位的编码装置的连接示意图。
具体实施方式
下面参照附图来说明本发明的优选实施例，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9，一种二维坐标定位的编码方法及装置，码的产生算法为由不同类型的码字组成相同长度的码区，根据每个码区中所有码的码宽不同实现定位。编码的类型为能被计算机识别的二进制码，令码的类型数为k，码的类型数k为各码区内所有码的类型的总和，如本实施例中码的类型为计算机识别的二进制码，即各码区内的条码由0或1两种码组成，因此码的类型数k为2；每个码区中码的数量为m，表示每个码区中由m个码组成，本实施例中选取每个码区中码的数量m为4；码区中每个码的码宽为d，每种类型码的宽度d不同，本实施例中0码的码宽d0较窄为n，1码的码宽d1较宽为3n；水平或垂直方向所有的码的数量为N，N满足公式（1）；
km≥N-m+1                （1）
一种二维坐标的编码方法，如图2所示，具体包括如下步骤：
S1，根据各码区内的条码建立链表式的数据库1和数据库2；数据库1包含两条链表，数据库1的中间元为由m个0组成全0的条码或由m个1组成全1的条码；所述数据库2包含km-2个五元组的链表，数据库2的中间元为除数据库1中间元的条码之外的所有可能的条码；
所述链表中后一个条码由前一个条码的位数左移一位，并遵循生成的后一个条码与前一个条码不相同的原则在最后一位补0或1得到。如图3所示，数据库1的中间元为0000和1111，因0000前一位条码不能是0000，后一个条码也不能是0000，得出0000的前一个条码只能是1000。1111前一个条码不能是1111，后一个条码也不能是1111，得出1111的前一个条码只能是0111，1111的后一个条码只能是1110。
所述数据库2包含km-2个五元组的链表，数据库2的中间元为除数据库1中间元的条码之外的所有可能的条码，满足遍历性(参见图4)。数据库2有24-2=14个链表，以中间元为1100为例，由码的产生规则可知，1100前一个条码可能是1110，也可以是0110。1100的后一个条码可以是1000也可以是1001，由此得到一个如图4-1所示的五元组链表，数据库2中其余链表依次类推。
S2，比较数据库1的链表中的条码与数据库2的链表中的条码，删除数据库2中链表指向的与数据库1中链表指向的不相同的条码；
如图4-2中0111的后一个条码是1110与数据库1中0111的后一个条码为1111不相同，故删除0111指向的条码1110，图4-2中链表删除不相同的那个条码后参见图5。
S3，将数据库1和数据库2中的链表通过相同的条码连在一起形成多个环形链表，从中选出条码个数N最接近km的环形链表，并以该环形链表上的条码作为二维坐标定位的编码。所述环形链表上条码个数N满足公式（2）。
N≤km+m-1                （2）
由公式（2）可知N小于等于19，本实施例应保留环上条码个数最接近19的那个环形链表（参见图8），再通过这个环形链表上的条码作为二维坐标定位的编码。
本发明根据上述方法还提供了一种二维坐标的编码装置，包括数据库建立单元、比较单元、编码产生单元。
数据库建立单元根据各码区内的条码建立链表式的数据库1和数据库2；数据库1包含两条链表，数据库1的中间元为由m个0组成全0的条码或由m个1组成全1的条码；所述数据库2包含km-2个五元组的链表，数据库2的中间元为除数据库1中间元的条码之外的所有可能的条码；
链表中后一个条码由前一个条码的位数左移一位，并遵循生成的后一个条码与前一个条码不相同的原则在最后一位补0或1得到。如图3所示，数据库1的中间元为0000和1111，因0000前一位条码不能是0000，后一个条码也不能是0000，得出0000的前一个条码只能是1000。1111前一个条码不能是1111，后一个条码也不能是1111，得出1111的前一个条码只能是0111，1111的后一个条码只能是1110。
数据库2包含km-2个五元组的链表，数据库2的中间元为除数据库1中间元的条码之外的所有可能的条码，满足遍历性(参见图4)。数据库2有24-2=14个链表，以中间元为1100为例，由码的产生规则可知，1100前一个条码可能是1110，也可以是0110。1100的后一个条码可以是1000也可以是1001，由此得到一个如图4-1所示的五元组链表，数据库2中其余链表依次类推。
比较单元与数据库建立单元相连，用于比较数据库1的链表中的条码与数据库2的链表中的条码，删除数据库2中链表指向与数据库1中链表指向不相同的条码。如图4-2中0111的后一个条码是1110与数据库1中0111的后一个条码为1111不相同，故删除0111指向的条码1110，图4-2中链表删除不相同的那个条码后参见图5。
编码产生单元与比较单元相连，用于将数据库1和数据库2中的链表通过相同的条码连在一起形成多个环形链表，从中选出条码个数N最接近km的环形链表，并以该环形链表上的条码作为二维坐标定位的编码。每个环形链表上条码个数N满足公式（2）
N≤km+m-1            （2）
由公式（2）可知N小于等于19，本实施例应保留环上数据个数最接近19的那个环形链表（参见图8），再通过这个环形链表上的条码为二维坐标定位的编码。
本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。

Claims (4)

1.一种二维坐标定位的编码方法，其特征在于，编码的类型为能被计算机识别的二进制码，令码的类型数为k，每个码区中码的数量为m，码宽为d，水平或垂直方向所有条码的数量为N，且N满足公式km≥N-m+1，
包括如下步骤：
S1，根据各码区内的条码建立链表式的数据库1和数据库2；
所述数据库1包含两条链表，所述数据库1的中间元为由m个0组成全0的条码或由m个1组成全1的条码；所述数据库2包含km-2个五元组的链表，数据库2的中间元为除数据库1中间元的条码之外的所有可能的条码；
所述链表中后一个条码由前一个条码的位数左移一位，并遵循生成的后一个条码与前一个条码不相同的原则在最后一位补0或1得到；
S2，比较数据库1的链表中的条码与数据库2的链表中的条码，删除数据库2中链表指向的与数据库1中链表指向的不相同的条码；
S3，将数据库1和数据库2中的链表通过相同的条码连在一起形成多个环形链表，从中选出条码个数N最接近km的环形链表，并以该环形链表上的条码作为二维坐标定位的编码。
2.根据权利要求1所述的一种二维坐标定位的编码方法，其特征在于，所述环形链表上条码个数N满足公式N≤km+m-1。
3.一种二维坐标定位的编码装置，其特征在于，编码的类型为能被计算机识别的二进制码，令码的类型数为k，每个码区中码的数量为m，码宽为d，水平或垂直方向所有条码的数量为N，且N满足公式km≥N-m+1，包括：
数据库建立单元，用于根据各码区内的条码建立链表式的数据库1和数据库2；
所述数据库1包含两条链表，所述数据库1的中间元为由m个0组成全0的条码或由m个1组成全1的条码；所述数据库2包含km-2个五元组的链表，数据库2的中间元为除数据库1中间元的条码之外的所有可能的条码；
所述链表中后一个条码由前一个条码的位数左移一位，并遵循生成的后一个条码与前一个条码不相同的原则在最后一位补0或1得到；
比较单元，与数据库建立单元相连，用于比较数据库1的链表中的条码与数据库2的链表中的条码，删除数据库2中链表指向与数据库1中链表指向不相同的条码；
编码产生单元，与比较单元相连，数据库1和数据库2中的链表通过相同的条码连在一起形成多个环形链表，从中选出条码个数N最接近km的环形链表，并以该环形链表上的条码作为二维坐标定位的编码。
4.根据权利要求3所述的一种二维坐标定位的编码装置，其特征在于，所述环形链表上条码个数N满足公式N≤km+m-1。
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