[发明专利]平面位置测量方法和系统

权利要求书

1.一种位置测量方法，用于测量图像获取装置与参考装置之间的相对位置，所述方法包括：

通过所述参考装置提供二维的周期图案，所述周期图案包括多个网格周期；

基于Perfect Map阵列生成二维的编码图案的方式，使得所述周期图案的部分网格周期区别于其他网格周期，从而得到包含有所述周期图案和所述编码图案的二维图案；

通过所述图像获取装置获取所述二维图案中的一部分作为二维图像，所述二维图像中至少包含部分的所述编码图案；以及

对所述二维图像进行解码，以确定所述二维图像的中心在所述多个网格周期中的位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使得所述周期图案的部分网格周期区别于其他网格周期包括以下各项之一：

使得所述周期图案的所述部分网格周期的颜色区别于所述其他网格周期；

去除所述周期图案的所述部分网格周期，以区别于所述其他网格周期。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编码图案在所述周期图案中是稀疏分布的。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括对所述二维图像的图像信号进行离散傅里叶变换以获得所述图像信号的频谱；

确定所述频谱在X轴和Y轴方向上的基频点Px和Py，并且确定所述基频点Px和Py的相位和

将所述相位归一化为0至2π；以及

根据归一化后的相位和以及根据所述周期图案在X轴和Y轴方向上的周期长度，来确定所述二维图像的中心点在所述参考装置的X和Y轴方向上的周期内位置。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括在确定所述基频点Px和Py的相位和之后，确定由于采样频率造成的基频点误差，并且根据所述基频点误差校正相位和

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Perfect Map阵列包括伪随机码阵列。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述伪随机码阵列包括de Bruijn阵列。

8.一种平面位置测量系统，用于测量图像获取装置与参考装置之间的相对位置，所述系统包括图像获取装置、参考装置和控制装置，所述图像获取装置与所述控制装置连接；

所述参考装置提供二维的周期图案，所述周期图案包括多个网格周期；

所述控制装置用于基于Perfect Map生成二维的编码图案的方式使得所述周期图案的部分网格周期区别于其他网格周期，从而得到包含有所述周期图案和所述编码图案的二维图案；并且在所述图像获取装置获取二维图像之后，对所述二维图像进行解码，以确定所述二维图像的中心在所述多个网格周期中的位置；所述二维图像是所述二维图案的部分网格周期的图像；所述二维图像中至少包含部分的所述编码图案；

所述图像获取装置在所述周期图案的所述部分网格周期区别于其他部分之后获取所述二维图像。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，使得所述周期图案的部分网格周期区别于其他网格周期包括以下各项之一：

使得所述周期图案的所述部分网格周期的颜色区别于所述其他网格周期；

去除所述周期图案的所述部分网格周期，以区别于所述其他网格周期。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述编码图案在所述周期图案中是稀疏分布的。

11.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制装置还用于执行以下操作：

其特征在于，还包括对所述二维图像的图像信号进行离散傅里叶变换以获得所述图像信号的频谱；

确定所述频谱在X轴和Y轴方向上的基频点Px和Py，并且确定所述基频点Px和Py的相位和

将所述相位归一化为0至2π；以及

根据归一化后的相位和以及根据所述周期图案在X轴和Y轴方向上的周期长度，来确定所述二维图像的中心点在所述参考装置的X和Y轴方向上的周期内位置。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述控制装置还用于在确定所述基频点Px和Py的相位和之后，确定由于采样频率造成的基频点误差，并且根据所述基频点误差校正相位和