[发明专利]一种近景摄影测量中编码标志的编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及近景摄影测量领域，尤其涉及一种近景摄影测量中编码标志的编码方法。

背景技术

在采用近景摄影测量方法对大型复杂物体进行测量时，由于相机视野有限，一般需要拍摄大量有重叠的照片进行拼接才能实现对物体的完整拍摄。因此测量过程中，需要被测物上或其周边粘贴大量编码标志，拍照时必须对编码标志区域重叠拍摄。通过对同名编码标志识别定位，可以实现相邻有重叠照片的快速拼接。因此编码标志必须要满足旋转缩放的不变性、稳定的识别能力、编码的唯一性，还要保证有足够的编码容量，且有足够的对比度，能精确定位。近景摄影测量中较常用的编码标志为环形编码标志和点状编码标志。环形编码标志识别简单、算法稳定，但是编码数量有限，如戴惠良等人发明了一种同心圆环编码标志(专利公布号：CN 101261122 A)，编码数为4096个。点状编码标志能产生大量编码标志，但是识别算法比较复杂，如徐青、王栋等设计了一种基于颜色与结构特征的编码标志(专利公布号：CN 103033171 A)，其中标志点采用多种颜色，编码标志制作和识别都比较复杂。目前近景摄影测量中使用的编码标志，都只有定位功能，为确定相片与实物之间的尺寸比例关系，还另需配合使用基准尺来标定。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种快速识别、精准定位、数量丰富的近景摄影测量中编码标志的编码方法，能实现对相片与实物之间的尺寸比例关系的确定。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种近景摄影测量中编码标志的编码方法，该编码方法基于一正方形点状编码标志实现，该正方形点状编码标志内设置有八个等直径的圆形标志点，通过设置八个所述圆形标志点的位置形成该正方形点状编码标志的唯一编码。

八个所述圆形标志点中，标志点0、1、2、3的圆心以顺时针为序组成一正方形的四个顶点，对所述正方形按6×6划分网格，标志点4位于标志点0、1连线上的一网格点处，标志点5、6、7分布于所述正方形内部的三个网格点上。

八个所述圆形标志点均位于所述正方形的网格点上，且圆形标志点在网格线方向两两不相邻。

该编码方法中，定义编码标志坐标系时，以标志点0的圆心为坐标系原点，标志点0、1圆心连线为X′轴，标志点0、3圆心连线为Y′轴，过原点的平面法线为Z′轴。

该编码方法中，标志点0、1、2、3的圆心构成一个正方形方靶，根据方靶模型原理算法计算获得这四个标志点在相机坐标系的三维坐标，从而获得编码标志坐标系到相机坐标系的旋转矩阵R和平移向量t，再根据标志点4、5、6、7在编码标志坐标系的坐标，计算获得标志点4、5、6、7在相机坐标系的三维坐标。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明编码标志可实现3562种编码，编码数量丰富；

2)本发明采用49mm×49mm正方形点状编码标志，结构小巧；

3)本发明有四个标志点作为一正方形的顶点，可方便通过方靶模型原理算法由这四点在成像平面的像素坐标计算出其在相机坐标系的三维坐标，进而获得所有八个标志点在相机坐标系的三维坐标，识别快速；

4)本发明设置一个标志点4在标志点0、1之间，便于编码识别；

5)本发明八个标志点两两不相邻，保证了各个角度拍摄编码标志得到的图像，都能实现编码标志准确识别和定位。

附图说明

图1为本发明编码方法的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例提供一种近景摄影测量中编码标志的编码方法，该编码方法基于一正方形点状编码标志实现，该正方形点状编码标志内设置有八个等直径的圆形标志点，通过设置八个所述圆形标志点的位置形成该正方形点状编码标志的唯一编码，可实现3562种编码。