CN106372702B - 一种定位标识及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了一种定位标识及其定位方法，其中，该定位标识包括：至少四个定位标记点；环状编码点，所述环状编码点包括两个以上用于存储所述定位标记点的编号信息的环状图案，所述编号信息通过一位或者多位数据表示；所述环状图案由一个或多个图案单元，以预定的拼接次序组成，所述图案单元具有至少一种用于区分图案单元以存储一位数据的图形特征。其扩展了原有环状编码的信息存储量，与二维码存储方式相比，编码方式简单，信息读取速度快，还将定位标记点和编码点分离，提高定位准确度。

Description

一种定位标识及其定位方法

技术领域

本发明实施方式涉及位置追踪技术领域，特别是涉及一种定位标识及其定位方法。

背景技术

随着电子设备技术的不断发展，具有更强烈真实感和良好用户体验的沉浸式展示方式，例如虚拟现实、增强现实、三维全景视频等得到了极大的发展，具有强烈的应用需求。

在这样的沉浸式展示方式中，确定当前用户或者特定对象(例如用户的头部、手部)在虚拟世界中的位置及其变化情况是保证良好用户体验中非常重要的一环，通常使用各种基于不同原理的位置追踪系统来实现其定位功能。

一般地，追踪系统主要基于以下两种不同的原理实现。其一为固定外置摄像头(称作outside-in camera)，通过摄像头捕捉头盔上的标记点对头盔进行定位，从而确定用户的头部位置。另一种则是将摄像头集成在头盔上(称作inside-out camera)，依靠获取环境中预先布置的固定标记点进行对头盔的定位。由于后者的方案与前者相比，架设容易，具有成本低，功耗低，扩展性好等众多优点，得到更为广泛的应用。

在inside-out camera的实现方式中，对于定位标记点的准确读取是整个技术方案实现的关键。现有的技术方案中，主要有以下两种方式：

其一为：在定位标记点中间加入一些特殊的标识，比如二维码，通过识别不同的二维码，得到其周围每个标记点在全局世界坐标系中的位置信息。

其二则是对每一个标记点进行特殊设计，比如将标记点设计为圆形，在其外圈进行环状编码，通过识别不同的编码获得该标记点的世界坐标信息，同时使用该编码图案作为定位标记点进行定位。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：在第一种方案中，二维码冗余量大，其信息的运算、识别速度慢，影响了位置追踪系统的跟踪效率。而在第二种方案中，由于环状编码需要存储信息，其成像会出现不规则的形状，导致在提取像素坐标的重心位置时会有偏差。这样的偏差使得直接使用环状编码作为定位点，进行姿态估计的结果不准确。

发明内容

本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种定位标识及其定位方法，能够解决现有技术中位置追踪系统的定位标识无法兼顾信息读取速度和定位准确度的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种定位标识。该定位标识包括：至少四个定位标记点；环状编码点，所述环状编码点包括两个以上用于存储所述定位标记点的编号信息的环状图案，所述编号信息通过一位或者多位数据表示；所述环状图案由一个或多个图案单元，以预定的拼接次序组成，所述图案单元具有至少一种用于区分图案单元以存储一位数据的图形特征。

可选地，所述环状图案包括以预定的分组方式形成的编码组；所述编码组由一个或多个图案单元组成。

可选地，所述环状图案包括：第一环状图案以及依次套设于所述第一环状图案内侧的一个或多个环状图案。

可选地，所述定位标记非对称的设置在所述环状编码点外侧。

可选地，所述定位标识由预定的反光材料制成。

可选地，所述图形特征为图案单元的灰度；所述编号信息以二进制数据表示。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种应用如上所述的定位标识的定位方法。该方法包括：

在立体空间中，设置若干所述定位标识；

采集待定位对象在一个或者多个方向上的图像信息，所述图像信息包含至少一个定位标识；

在所述图像信息中，识别定位标记点并读取所述编号信息；

根据所述定位标记点的编号信息，计算待定位对象在所述立体空间内的全局位姿，所述编号信息与定位标记点在立体空间中的位置信息相对应。

可选地，所述定位标识由预定的反光材料制成；所述采集图像信息，具体包括：使用与所述反光材料对应的图像采集设备采集所述图像信息。

可选地，所述读取编号信息，具体包括：

确定图像信息中定位标记的方向以及起始定位标记点；

计算所述定位标记与待定位对象之间的相对位姿；

根据所述相对位姿，获得环状编码点在图像信息中的像素投影位置；

依据预定的次序读取所述像素投影位置的图形特征以获得定位标记点的编号信息。

可选地，所述计算所述定位标记与待定位对象之间的相对位姿，具体包括：

选取一个定位标记点作为原点(即起始定位标记点)，设置局部坐标轴；

根据所述定位标记点在局部坐标轴中的坐标，确定待定位对象与所述定位标记之间的相对位姿。

可选地，所述编号信息为二进制数据，所述图形特征为灰度信息；所述依据预定的次序读取所述像素投影位置的图形特征以获得环状编码点的编号信息，具体包括：

判断读取的所述像素投影位置的像素值是否大于预定的阈值；

若是，确定其中一位二进制数据为1；

若否，确定该位二进制数据为0；

依据预定的次序将属于同一编码组的二进制数据拼接，获得起始定位标记点的编号信息。

可选地，所述确定图像信息中环状编码点的指示方向，具体包括：

根据图像信息中定位标识的非对称性信息确定所述定位标记的方向，所述非对称性信息为所述定位标识的定位标记点在所述环状编码点外侧的非对称分布。

区别于相关技术的情况，本发明实施方式的定位标识以多个环状图案进行环状编码的方式，扩展了原有环状编码的信息存储量，与二维码存储方式相比，编码方式简单，信息读取速度快。而且，将定位标记点和编码点分离，不会因定位点的不规则形状导致解析重心时出现偏差，影响定位的准确度。通过上述定位标识，使得应用的定位方法能够很好的兼顾读取速度及定位的准确度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的定位标识的应用环境实例的示意图；

图2是本发明实施例提供的定位标识的示意图；

图3是本发明另一实施例提供的定位标识的示意图；

图4是本发明图3的定位标识旋转90°后的示意图；

图5是图3中A部分的局部放大示意图；

图6是本发明实施例提供的定位方法的方法流程图；

图7是本发明另一实施例提供的定位方法的步骤105的方法流程图；

图8是本发明实施例提供的定位方法的步骤1057的方法流程图、

图9是本发明实施例提供的待读取图像中的定位标识的示意图。

图10是本发明实施例提供的步骤1053的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的定位标识，可以应用于多种不同的位置追踪系统或者位置定位场景中，例如在虚拟现实中，追踪定位用户的头部、手部或者其它特定身体躯干在立体空间内的位置。

在此，使用“环状”这一术语表示首尾相接，占据有一定面积的封闭或者不封闭的环形图案，例如圆环状、正方形环状、长方形环状、其它多边形环状或者其它不规则的环状图案，而不限于圆环。

本发明实施例的“位姿”是在虚拟现实或者三维立体图像等沉浸式用户体验中的常用术语。其具体指对于某一特定对象在虚拟的立体空间内三自由度位置以及三自由度姿态的统称，其可以表示对象在当前的位置以及姿态。

图1为本发明实施例提供的定位标识的应用环境实例。在本应用环境中，包括虚拟现实(VR)的立体世界10，位置追踪对象20以及定位标识30。该位置追踪对象20上设置有图像采集装置40，采集位置追踪对象在立体世界10中的图像信息。

该图像采集装置40可以是任何合适的，具有图像采集能力的设备，例如摄像头，照相机等。该位置追踪对象20可以是用户的某个特定的躯干，例如头部，或者手部等。

以位置追踪对象20为用户的头部为例，该图像采集装置40可以为设置在头盔上的摄像机。该头盔佩戴在用户的头部上，摄像机正向设置，采集用户头部正面的图像。

在采集的图像中，会包含有许多定位标识30。通过识别和读取这样的图像信息中的定位标识，将定位标记点作为参考点，计算位置追踪对象的位姿。当然，该采集的图像可以是多个，也可以是多个不同视角的图像，从而采集更多的参考点信息，准确的确定当前位置追踪对象的位姿。

图2为本发明实施例的一种定位标识。该定位标识包括：定位标记点100以及环状编码点200。

该定位标记点至少设置为四个，作为定位点使用，能够提供在当前立体空间内的位置信息，作为计算参考点。每一个定位标识内的定位标记点均具有对应的编号信息，其编号信息是与定位标记点的位置信息一一对应，能够通过编号信息获取到定位标记点的位置信息。该位置信息也可以存储在一个或者多个数据库中。

请继续参阅图2，该环状编码点包括：两个以上用于存储所述定位标记点的编号信息的环状图案210。所述环状图案210由一个或多个图案单元211，以预定的拼接次序组成。

该环状图案210的环状是指内部空间被挖除的图案。由于环状图案具有内部的空间。因此，可以在一个环状图案内部继续嵌套一个或者多个环状图案，从而实现在环状编码点中，放置两个以上，用于存储信息的图案。

该编号信息为该组定位标识的起始定位标记点在全局的编号。通过不同的编号，能够确定本组起始定位标记点以及其他所有标记点在当前立体空间中的全局位置信息，其具体可以通过实际使用的定位体系或者其它实际情况确定位置信息的实际形式。例如，在使用三维立体坐标轴的情况下，该位置信息可以为对应的定位标记点在三个坐标轴上的数据(如一组关于x，y，z的位置数据)。

与各种类型的数据相类似的，该编号信息可以由一位或者多位数据表示，具体可以根据实际情况，通过编号可以得到定位标记点在全局的3维坐标，比如0号标记点的坐标为(0,0,0)，1号标记点的坐标为(0,1,0)，2号标记点的坐标为(0,2,0)，等等，当然，还可以使用其它不同的方式，将定位标记点的编号信息转换为若干位的数据，例如通过16进制、8进制等数制。

请继续参阅图2，所述图案单元200具有至少一种用于区分图案单元以存储一位数据的图形特征。

在本发明实施例中，以图案单元为信息存储的单位，即将编号信息转换后，使用一个图案单元来记录其中一位的数据。信息记录的具体实现过程可以是一个典型的编码和解码的过程，即在记录数据时(即编码过程中)，根据一定生成规则，生成这些具有不同图形特征的图案单元。计算机通过拍摄获取的图像，采用与生成规则相对应的解读规则，重新解读这些数据。

该用于记录、区分图案单元的图形特征可以是任何合适的，能够反映在拍摄图像上的图形特征，包括形状特征、颜色特征或者两者的结合，其具体根据实际的情况予以设置，例如，可以是图案单元的面积、形状、可识别的突起的数量、图案单元的灰度等。例如，在图2所示的本发明实施例中，可以使用灰度作为图案单元的图形特征。

在本实施例中，由于采用若干环状图案进行环状编码的方式，扩展了原有环状编码的信息存储量，与二维码存储方式相比，其编码解码方式简单，冗余少。而且，将定位标记点和环状编码点分离，不会因定位点的不规则形状导致解析重心时出现偏差，保证良好的准确度。该定位标识能够很好的兼顾定位时的读取速度及定位准确度。

图3为本发明另一实施例提供的定位标识。请参阅图3，该定位标识30包括：定位标记点100以及环状编码点200。

该环状编码点200由第一环状图案210和套设在第一环状图案210内的多个第二环状图案220组成。在本实施例中，该第二环状图案设置为2个。当然，也可以根据实际需要存储的编号信息的数据量，设置更多或者更少的第二环状图案。

该第一环状图案与第二环状图案之间具有一定的间隔，以便于计算机在图形识别过程中区分不同的环状图案。当然，该间隔也可以是其它合适的标记或者图形，仅需要能够使计算机能够识别同一图像帧中的不同环状图案即可。

在本实施例中，该定位标记点100以非对称的布局方式，设置在环状编码点200的外围。该非对称的布局方式是指，在应用环境中，图像拍摄装置获取的图像帧具有可区别的方向。通过定位标记点的不对称设置，在不同的图像帧中，均可以方便的确定一个唯一的方向。例如，确定图3中所示的定位标识中，确定垂直于水平方向，指向定位标记点数量较多的一侧为第一方向(如图3中X方向所示)。

由于定位标记点的非对称设置。因此，无论采集的图像帧如何旋转，均可以确定该第一方向。例如，图像帧翻转90°后，如图4中所示，该第一方向仍能够唯一的确定，不会发生变化。

在实际使用过程中，可以通过该唯一的，可确定方向作为基准，生成例如环状编码点的读取方向，起始读取位置等。

在本发明实施例中，请参阅图5，该所述环状图案210(或者220)可以由以预定的分组方式编码组212组成。所述编码组212由一个或多个图案单元211组成。亦即在原有的图案单元上根据合适的分组方式，进一步的在图案单元之上进行分组，以编码组212为上一级别的存储单位。

继续以上述例子进行阐述：该定位标记点的位置信息由三维立体坐标轴的坐标表示，为(8,9,3)。该坐标信息可以通过编号得到，其中编号信息以二进制方式使用编码图案标示。

上述编码组的设置方式，可以在图案单元之上再额外增加一层信息存储结构，对于同一个环状图案而言，使用不同的编码组也可以存储不同的信息，进一步的丰富了环状编码点能够存储的信息量。

在本实施例中，该定位标识可以由与摄像设备相对应的反光材料制作生成。一般的，这样的设置与应用环境中的使用的摄像头相对应。例如，可以使用红外反光材料标记这样的定位标识，对应的采用红外摄像头拍摄，从而在采集的图像中能够排除外部环境的干扰，仅显示由对应反光材料制作的定位标识的图像。

特定的反光材料制成的定位标识，能够避免拍摄、采集图像时，因背景环境对于定位标识识别等造成的困难，使定位标识与周围环境之间形成强烈的对比，有利于定位标识的识别。

在本实施例中，如上述例子中所陈述的(使用红外反光材料及红外摄像机拍摄)，通常只能提供一些只具有灰度信息的图像。由此，可以使用图案单元的灰度作为图形特征，记录编号信息。

如上所述，该编号信息可以以二进制数据表示，转换为多位的二进制数据，并以图案单元为单位，分别存储该二进制数据。例如，可以设置一个灰度阈值。在低于灰度阈值时，该图案单元表示数值1，在高于灰度阈值时，图案单元则表示数值0。在读取信息时，只需要获得环状图案的拍摄图像中的灰度信息，即可依次读取每一图案单元记录的信息。

本发明还提供了一种应用上述定位标识的定位方法，以下结合图1中所示的应用环境实例，对该定位方法进行详细阐述。

图6为本发明实施例提供的定位方法的方法流程图。该方法包括：

101：在立体空间中，设置若干所述定位标识。

该定位标识可以为上述实施例中提及任意一种定位标识或者其简单的变形或组合。该定位标识可以采用任何合适的方法，以特定的密度进行设置。例如，可以采用现有技术中常用的网格状设置方式。当然，定位标识的设置密度应当满足位置追踪的使用需求，其具体可以由实际的应用环境或者位置追踪过程的要求来确定，例如，在构建的地面、墙面、或者天空、顶壁等等的位置，在每个单位面积内设置10个定位标识。

103：采集待定位对象在一个或者多个方向上的图像信息，所述图像信息包含至少一个定位标识。

在应用过程中，待定位对象(例如用户的头部)需要进行位置追踪时，例如在虚拟现实中，需要跟随追踪用户的视角观察方向从而随之移动场景的视角时，由图像采集装置400采集特定方向上的图像信息。

由于在步骤101中已经在立体空间中布置了多个定位标识。由此，采集的图像信息也会包含有对应的定位标识。具体图像信息中包含的定位标识数量并不确定，一般的，可以为一个或者多个，能够满足带定位对象的位姿计算即可。

105：在所述图像信息中，识别定位标记点并读取所述编号信息。

在该图像信息中，在满足使用要求的情况下，通常包含有多个定位标记点以及环状编码点。

结合上述实施例的描述，可以根据图像信息中的定位标记点的位置分布情况，寻找到对应的环状编码点，或者据此确定环状编码点的阅读方向，起始阅读位置等等。

该环状编码点存储属于同一个定位标识内的定位标记点的位置信息。一般的，由于定位标记点设置于对应的环状编码点的外围，通过一些简单的聚类方法等，可以简单的找到对应的环状编码点，读取环状编码点内存储的信息后，即可获得该定位标记点的编号信息并进而确定定位标记点的在立体空间中的全局位置信息。

107：根据所述定位标记点的编号信息，计算待定位对象在所述立体空间内的全局位姿，所述编号信息与定位标记点在立体空间中的位置信息相对应。

在确定了定位标记点的编号信息并进一步确定其全局位置信息后，各个定位标记点便可以作为基准的参考点。在采集到足够的参考点后(使用的参考点可以是在同一图像信息中，也可以是在多个图像信息中)，可以通过多种合适的方式计算待定位对象在立体空间中的全局位姿，例如通过三角定位法，或者指纹地图比对识别等等的常用方法，来计算获得待定位对象的位姿。

本发明另一实施例提供了一种定位方法。请参阅图7，在该实施例中，步骤105具体可以包括：

1051：确定图像信息中定位标记的方向。

由于在图像信息中，采集到的环状编码点可能以多种方向存在。在读取信息前，需要首先确定定位标记的方向(从而确定在编码记录信息时的方向)，才能正确的读取环状编码点中的信息。

该定位标记的方向具体可以指与环状编码点阅读信息相对应的方向，作为一个基准的方向。

具体可以通过多种不同的方式确定环状编码点的指示方向，例如，在环状编码点上标记特定的方向指示符号(如三角形图案，箭头图案)或者在环状编码点内部的编码过程中，以特定的图形特征表示(如在指示方向上发生收缩)。

1053：计算所述定位标记与待定位对象之间的相对位姿。

该相对位姿是指待定位对象与定位标记之间的相对位置关系，其可以包括待定位对象相对于定位标记的姿态和位置。

1055：根据所述相对位姿，获得环状编码点在图像信息中的像素投影位置。

在获取到待定位对象与定位标记之间的相对位置关系后，可以据此确认待定位对象在采集图像信息时的方向等具体的信息，从而确定定位标记中的环状编码点的读取位置，图形特征。

一般的，图像信息是以像素为单位进行展示的。在此使用像素投影位置这一术语来表示需要在图像信息信息中识别的像素，或者是图形特征对应的像素。

1057：依据预定的次序读取所述像素投影位置的图形特征以获得定位标记点的编号信息。

在确定了需要读取的图像信息像素和正确的读取方向等参数以后，便可以阅读出图形特征中包含的定位标记点的编号信息，并根据这一编号信息进一步获取这一编号的定位标记点在全局中的位置信息，以便于后续进一步的处理。

在本实施例中，采用上述信息读取的方式，能够提供较高的信息读取速度。而且，在确定像素投影位置的过程中，还可以执行错误识别，例如，当确定像素投影位置的过程中，当确认编码不符合读取规则或者图形特征错误时，可以确认存在着识别错误，从而在信息读取过程中具备一定的容错性。

在本实施例中，请参阅图8，所述编号信息为二进制数据，所述图形特征为灰度信息。相对应地，该步骤1057具体可以包括：

571：判断读取的所述像素投影位置的像素值是否大于预定的阈值。若是，执行步骤572。若否，执行步骤573。

572：确定其中一位二进制数据为1。

573：确定该位二进制数据为0。

该预定的阈值为一个用户预设的值，由在定位标识中生成编码时确定。上述像素投影位置的识别方式简单可靠，仅需要判断灰度值。而且判断条件具有较好的容错性，在图像信息质量不高的情况下仍然能够实现准确的识别。

574：依据预定的次序将属于同一编码组的二进制数据拼接，获得所述定位标记点的编号信息。

与上述实施例中的定位标识相对应的，若在编码记录过程中，在图案单元上还存在编码组这样的一层数据记录结构。则在解码过程中，则根据该分组方式，以起始读取位置开始，以编码组为单位，读取编码组对应的记录信息。

采用这样图案单元上再构建编码组的方式，能够很好的拓展信息存储量。而且这样的方式能够减少相邻位置之间的干扰，提高容错性，降低误识别率。另外，通过调整编码组的分组规则，可以进一步的提供信息读取纠错、起始点确定等等的功能。

请参阅图10，在该实施例中，步骤1053具体可以包括：

531：选取一个定位标记点作为原点，设置局部坐标轴。

为了计算定位标识与待定位对象之间的相对位置关系，首先需要设定一个合适的局部坐标轴用以表示这种位置关系。具体可以使用定位标记点作为原点，设置一个局部坐标轴来表示这种位置关系。当然，该原点也可以进一步的根据其它不同的情况，采用空间中其它不同的点进行设置。

533：根据所述定位标记点在局部坐标轴中的坐标，确定待定位对象与所述定位标记之间的相对位姿。一个定位标识中可以包含有多个不同的定位标记点，而一个图像信息中也存在有多个可供识别的定位标记点。通过这些定位标记点在上述局部坐标轴中的位置，可以进一步的确定待定位对象与定位标记点之间的相对位置关系。其具体确定的方式可以根据定位标记点的具体情况，采用任何合适的方式，例如指纹识别等。

在本实施例中，还可以使用如上述实施例中描述的，通过非对称设置的定位标记点来确定该指示方向，可以简单便捷的利用定位标记点的信息。

以下以图1中所示的应用环境实例为例，具体陈述本发明实施例提供的定位方法。

本应用场景中，为虚拟现实(VR)应用，需要实现用户的头部的位置追踪。用户佩戴VR头盔，VR头盔上集成有红外摄像头(即图像采集装置400)，定位标识采用红外反光材料构成。

在虚拟现实的立体世界10中，分布有许多的定位标识30。VR头盔上的红外摄像头实时采集当前方向上的图像信息。而在图像信息中，包含有多个定位标记点和环状编码点。

在该图像信息中可以选择其中一些明显而且便于识别的定位标记点及其环状编码点。在设置好局部坐标轴后，计算确认定位标识与待定位对象之间的相对位置关系(其可以包括姿态、位置)。

由于定位标记点和环状编码点之间是以一组定位标识的方式设置的，在寻找到定位标记点后，确定对应的环状编码点应当是迅速而且便捷的。另外，由于该定位标记点为单独的定位标记点，受图像信息采集过程中导致的变形等情况影响较小，便于迅速、准确识别。

在确定了相对位置关系以后，可以根据该相对位置关系，进一步的确认读取的方式(即像素投影位置)，找到图像中存储有编号信息对应的像素，并以正确的解码顺序进行读取。

假设找到如图9所示的定位标记点和环状编码点进行读取。在图9中，该定位标识中包括5个定位标记点901，非对称的设置，其中3个设置在上方，2个设置在下方。

环状编码点则包括了两个环形图案902，每个环形图案内由8个图案单元拼接形成，不同图案单元之间由灰度信息区别，记录定位标记点的编号信息。每个编码组由4个图案单元组成。

读取过程如下：

从起始读取位置开始A1开始，依照读取方向，依次读取A1-A4四个图案单元的灰度信息作为其中一个编码组的信息。其可以代表其中一个定位标记点的编号信息

在编号信息读取完成以后，由于编号信息与定位标记在立体空间中的位置信息是一一对应的，因此可以据此确定若干个定位标记点在当前立体空间10中的位置信息。在确定了位置信息后，以此为基准，根据在前已经计算获得的定位标识(或者定位标记点)与待定位对象之间的相对位置，即可计算获得此时VR头盔(即用户头部)的在立体空间中的位姿(即全局位姿)。

例如，定位标记点(作为局部坐标轴原点)与待定位对象的相对位置关系为函数Z。读取编号信息后，确认该定位标记点在立体空间10中的位置信息为(1,3,5)。

那么该待定位对象的全局位姿为Z(1,3,5)。

上述编号信息的读取环节在VR(虚拟现实)空间定位的初始化阶段进行。一旦全局定位成功则可以对所有的定位标记点进行跟踪，利用所有定位标记点实时进行姿态的解算，(无需重新再进行编码信息读取环节)。

若跟踪过程出现异常或者设备重新开机，则需重新进行上述编码信息读取环节。在本发明实施例中，每一组定位标识由定位标记点和环状编码点两部分组成。定位标记点用于能够确定对应的环状编码点(让图像获取装置可以方便的寻找环状编码点)、提供读取的方向等等。环状编码点能够存储若干定位标记点的位置信息(例如，确定定位标记点的坐标)。这样分开设置的方式，能够避免编码图案不规则，或者图像信息变形，识别错误等带来的定位偏差。

在本发明实施例中，环状编码点的编码和解码方式简易、可靠，可以满足由若干个0,1二进制字符来识别，从而避免了二维码识别导致的问题。另外，定位标记点由固定图案的若干个反光点组成，与图像变形等相关程度低，从而使得无论摄像机处于何种姿态，拍摄的图像有何种畸变，都能准确、可靠的识别出定位标记点。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种定位标识，其特征在于，包括：

至少四个定位标记点；每一个所述的定位标记点具有对应的编号信息；所述编号信息通过一位或者多位数据表示；所述定位标识用于确定图像信息中定位标记的方向以及起始定位标记点；计算所述定位标记与待定位对象之间的相对位姿；根据所述相对位姿，获得环状编码点在图像信息中的像素投影位置；依据预定的次序读取所述像素投影位置的图形特征以获得定位标记点的编号信息；

环状编码点，所述环状编码点包括两个以上的环状图案；

所述定位标记点对应的所述环状编码点与所述定位标记点分离，存储在所述环状图案中；

所述环状图案由一个或多个图案单元，以预定的拼接次序组成，所述图案单元具有至少一种用于区分图案单元以存储一位数据的图形特征。

2.根据权利要求1所述的定位标识，其特征在于，所述环状图案包括以预定的分组方式形成的编码组；所述编码组由一个或多个图案单元组成。

3.根据权利要求1所述的定位标识，其特征在于，所述环状图案包括：第一环状图案以及依次套设于所述第一环状图案内侧的一个或多个环状图案。

4.根据权利要求1所述的定位标识，其特征在于，所述定位标记非对称的设置在所述环状编码点外侧。

5.根据权利要求1所述的定位标识，其特征在于，所述定位标识由预定的反光材料制成。

6.根据权利要求1-5任一所述的定位标识，其特征在于，所述图形特征为图案单元的灰度；所述编号信息以二进制数据表示。

7.一种应用如权利要求1-6任一所述的定位标识的定位方法，其特征在于，包括：

在立体空间中，设置若干所述定位标识；

采集待定位对象在一个或者多个方向上的图像信息，所述图像信息包含至少一个定位标识；

在所述图像信息中，识别定位标记点并读取所述编号信息；所述读取编号信息，具体包括：

确定图像信息中定位标记的方向以及起始定位标记点；

计算所述定位标记与待定位对象之间的相对位姿；

根据所述相对位姿，获得环状编码点在图像信息中的像素投影位置；

依据预定的次序读取所述像素投影位置的图形特征以获得起始定位标记点的编号信息；根据所述定位标记点的编号信息，计算待定位对象在所述立体空间内的全局位姿，所述环状编码点与定位标记点在立体空间中的位置信息相对应。

8.根据权利要求7所述的定位方法，其特征在于，所述定位标识由预定的反光材料制成；

所述采集图像信息具体包括：使用与所述反光材料对应的图像采集设备采集所述图像信息。

9.根据权利要求7所述的定位方法，其特征在于，所述计算所述定位标记与待定位对象之间的相对位姿，具体包括：

选取一个定位标记点作为原点，设置局部坐标轴；

根据所述定位标记点在局部坐标轴中的坐标，确定待定位对象与所述定位标记之间的相对位姿。

10.根据权利要求7所述的定位方法，其特征在于，所述编号信息为二进制数据，所述图形特征为灰度信息；

所述依据预定的次序读取所述像素投影位置的图形特征以获得环状编码点的编号信息，具体包括：

判断读取的所述像素投影位置的像素值是否大于预定的阈值；

若是，确定其中一位二进制数据为1；

若否，确定该位二进制数据为0；

依据预定的次序将属于同一编码组的二进制数据拼接，获得所述定位标记点的编号信息。

11.根据权利要求7所述的定位方法，其特征在于，所述确定图像信息中环状编码点的指示方向，具体包括：

根据图像信息中定位标识的非对称性信息确定所述定位标记的方向，所述非对称性信息为所述定位标识的定位标记点在所述环状编码点外侧的非对称分布。

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