CN109544649B - 一种大容量的彩色编码点的编码及其识别方法 - Google Patents

一种大容量的彩色编码点的编码及其识别方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及近景摄影测量技术领域，尤其是一种大容量的彩色编码点的编码方法，包括R通道、G通道和B通道，彩色编码点通过R通道、G通道和B通道三通道的编码点进行通道分离，三个通道内均标记有若干编码点，其中包括起始标志点,三个通道编码点均为圆形且三个通道编码点的排列结构均呈椭圆形，三个通道编码点构成的椭圆形的中心分别为单个通道中心标志点，通过在单个通道的基础上对编码标志进行编码识别和定位，这样提高编码点解码和定位的准确性，进一步提高此编码方式在近景摄影测量中应用的准确性。

Description

一种大容量的彩色编码点的编码及其识别方法
技术领域
本发明涉及近景摄影测量技术领域，尤其涉及一种大容量的彩色编码点的编码及其识别方法。
背景技术
编码标志点一般用于大型工件的三维测量，为了精确测量大型工件的三维坐标，往往需要大量的编码标志点,点分布型编码标志是一种常见的编码标志，在近景摄影测量自动化处理中一直发挥着重要的作用，传统的灰度点分布型编码标志由8个形状相同的白色圆形标志点构成，可分为模板点和编码点两类,因为各圆形标志点之间没有明显的特征，所以只能通过解算它们之间的关系来区别它们，进而可以根据相应的规则对它进行解码,但是,在实际应用过程中，由于像片倾角往往比较大，相机自身也存在一定的畸变，会使得编码标志中点位之间的关系不够稳定，进而导致无法正确识别编码标志, 因此设计一种彩色的编码点， 而彩色点分布型编码标志中标志点的颜色差别非常明显，可以直接通过颜色信息来区别它们，结构相对简单，无需运算就可直接区别各标志点从而，提高编码点的容量和解码的稳定性，能够适应复杂的户外环境，从而为摄影测量提供更多的编码信息。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在编码点的容量和解码的稳定性的缺点，而提出的一种大容量的彩色编码点的编码及其识别方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种大容量的彩色编码点的编码方法，彩色编码点通过R通道、G通道和B通道三通道的编码点进行通道分离，所述R通道内标记有若干R通道编码点，其中包括有R通道起始标志点,所述R通道编码点均为圆形且R通道编码点的排列结构呈椭圆形，所述R通道编码点构成的椭圆形的中心为R通道中心标志点，所述G通道内标记有若干G通道编码点，其中包括有G通道起始标志点,所述G通道编码点均为圆形且G通道编码点的排列结构呈椭圆形，所述G通道编码点构成的椭圆形的中心为G通道中心标志点, 所述B通道内标记有若干B通道编码点，其中包括有B通道起始标志点,所述B通道编码点均为圆形且B通道编码点的排列结构呈椭圆形，所述B通道编码点构成的椭圆形的中心为B通道中心标志点。
所述R通道起始标志点与R通道中心标志点、G通道起始标志点和G通道中心标志点、B通道起始标志点与B通道中心标志点的面积均相等。
本发明还提供了一种大容量的彩色编码点的识别方法，包括如下步骤；
步骤1：单通道编码点处理，通过图像处理算法分别对R通道、G通道和B通道的编码点进行图像处理，从而得到高稳定性的编码点；
步骤2：计算单通道编码点中心坐标，由于在拍照时拍照角度的不同圆形可能会变形成为椭圆，即R通道、G通道和B通道内的编码点的排布方式，通过R通道、G通道和B通道内椭圆上的编码点坐标分别代入椭圆方程进行解算，求得相应的椭圆的中心即为R通道、G通道和B通道相对应的编码点中心坐标；
步骤3：计算最后编码点中心坐标，通过R通道、G通道和B通道的拟合计算了三个通道中的编码点中心坐标，然后计算出R通道、G通道和B通道的编码点中心坐标的平均值，将三个编码点中心坐标的平均值作为最后编码点中心坐标；
步骤4；确定解码值，分别计算R通道、G通道和B通道中编码点的解码值，如果三个通道编码点的解码值不一致，则将此解码值作为编码点的解码值，如果三个通道解码值不一致，则放弃此编码点，从而提高编码点解码和定位的准确性，进一步提高此编码方式在近景摄影测量中应用的准确性。
优选的，在步骤1中，对单通道编码点进行图像处理过程中，首先通过边缘检测算法检测到编码点的图像边缘，再通过边缘拟合得到编码点的圆。
优选的，在步骤3中，计算R通道、G通道和B通道的编码点的中心坐标时， R通道、G通道和B通道内编码点的坐标原点均与彩色编码点的坐标原点相同。
本发明提出的一种大容量的彩色编码点的编码及其识别方法，有益效果在于：本发明通过彩色编码点通过R通道、G通道和B通道三通道的编码点进行通道分离，得到R通道、G通道和B通道三个单通道的编码标志，再在单个通道的基础上对编码标志进行编码识别和定位，这样提高编码点解码和定位的准确性，进一步提高此编码方式在近景摄影测量中应用的准确性。
附图说明
图1为本发明提出的一种大容量的彩色编码点的编码方法的单通道编码点分布图；
图2为本发明提出的一种大容量的彩色编码点的识别方法的流程图。
图中：R通道1、G通道2、B通道3、R通道起始标志点11、R通道编码点12、R通道中心标志点13、G通道起始标志点21、G通道编码点22、G通道中心标志点23、B通道起始标志点31、B通道编码点32、B通道中心标志点33。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种大容量的彩色编码点的编码方法，包括R通道1、G通道2和B通道3，彩色编码点通过R通道1、G通道2和B通道3三通道的编码点进行通道分离，R通道1内标记有若干R通道编码点12，其中包括有R通道起始标志点11,R通道编码点12均为圆形且R通道编码点12的排列结构呈椭圆形，R通道编码点12构成的椭圆形的中心为R通道中心标志点13，G通道2内标记有若干G通道编码点22，其中包括有G通道起始标志点21,G通道编码点22均为圆形且G通道编码点22的排列结构呈椭圆形，G通道编码点22构成的椭圆形的中心为G通道中心标志点23, B通道3内标记有若干B通道编码点32，其中包括有B通道起始标志点31,B通道编码点32均为圆形且B通道编码点32的排列结构呈椭圆形，B通道编码点32构成的椭圆形的中心为B通道中心标志点33。
其中，R通道起始标志点11与R通道中心标志点13、G通道起始标志点21和G通道中心标志点23、B通道起始标志点31与B通道中心标志点33的面积均相等。
本发明还提供了一种大容量的彩色编码点的识别方法，包括如下步骤；
步骤1：单通道编码点处理，通过图像处理算法分别对R通道、G通道和B通道的编码点进行图像处理，从而得到高稳定性的编码点；
步骤2：计算单通道编码点中心坐标，由于在拍照时拍照角度的不同圆形可能会变形成为椭圆，即R通道、G通道和B通道内的编码点的排布方式，通过R通道、G通道和B通道内椭圆上的编码点坐标分别代入椭圆方程进行解算，求得相应的椭圆的中心即为R通道、G通道和B通道相对应的编码点中心坐标；
步骤3：计算最后编码点中心坐标，通过R通道、G通道和B通道的拟合计算了三个通道中的编码点中心坐标，然后计算出R通道、G通道和B通道的编码点中心坐标的平均值，将三个编码点中心坐标的平均值作为最后编码点中心坐标；
步骤4；确定解码值，分别计算R通道、G通道和B通道中编码点的解码值，如果三个通道编码点的解码值不一致，则将此解码值作为编码点的解码值，如果三个通道解码值不一致，则放弃此编码点，从而提高编码点解码和定位的准确性，进一步提高此编码方式在近景摄影测量中应用的准确性。
其中，在步骤1中，对单通道编码点进行图像处理过程中，首先通过边缘检测算法检测到编码点的图像边缘，再通过边缘拟合得到编码点的圆，在步骤3中，计算R通道、G通道和B通道的编码点的中心坐标时， R通道、G通道和B通道内编码点的坐标原点均与彩色编码点的坐标原点相同。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种大容量的彩色编码点的编码方法，其特征在于，彩色编码点通过R通道（1）、G通道（2）和B通道（3）三通道的编码点进行通道分离，所述R通道（1）内标记有若干R通道编码点（12），其中包括有R通道起始标志点（11）,所述R通道编码点（12）均为圆形且R通道编码点（12）的排列结构呈椭圆形，所述R通道编码点（12）构成的椭圆形的中心为R通道中心标志点（13），所述G通道（2）内标记有若干G通道编码点（22），其中包括有G通道起始标志点（21）,所述G通道编码点（22）均为圆形且G通道编码点（22）的排列结构呈椭圆形，所述G通道编码点（22）构成的椭圆形的中心为G通道中心标志点（23）, 所述B通道（3）内标记有若干B通道编码点（32），其中包括有B通道起始标志点（31）,所述B通道编码点（32）均为圆形且B通道编码点（32）的排列结构呈椭圆形，所述B通道编码点（32）构成的椭圆形的中心为B通道中心标志点（33）；
所述R通道起始标志点（11）与R通道中心标志点（13）、G通道起始标志点（21）和G通道中心标志点（23）、B通道起始标志点（31）与B通道中心标志点（33）的面积均相等。
2.一种根据权利要求1所述的大容量的彩色编码点的识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：单通道编码点处理，通过图像处理算法分别对R通道、G通道和B通道的编码点进行图像处理，从而得到高稳定性的编码点；
步骤2：计算单通道编码点中心坐标，即R通道、G通道和B通道内的编码点的排布方式，通过R通道、G通道和B通道内椭圆上的编码点坐标分别代入椭圆方程进行解算，求得相应的椭圆的中心即为R通道、G通道和B通道相对应的编码点中心坐标；
步骤3：计算最后编码点中心坐标，通过R通道、G通道和B通道的拟合计算了三个通道中的编码点中心坐标，然后计算出R通道、G通道和B通道的编码点中心坐标的平均值，将三个编码点中心坐标的平均值作为最后编码点中心坐标；
步骤4：确定解码值，分别计算R通道、G通道和B通道中编码点的解码值，如果三个通道编码解码值一致，则将此解码值作为编码点的解码值，如果三个通道编码点的解码值不一致，则放弃此编码点，从而提高编码点解码和定位的准确性，进一步提高此编码方式在近景摄影测量中应用的准确性。
3.根据权利要求2所述的一种大容量的彩色编码点的识别方法，其特征在于，在步骤1中，对单通道编码点进行图像处理过程中，首先通过边缘检测算法检测到编码点的图像边缘，再通过边缘拟合得到编码点的圆。
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