[发明专利]一种可编码近景摄影测量标志的编码解码与测量方法

说明书

本发明涉及一种可编码近景摄影测量标志的编码解码与测量方法，包括以下步骤：1)编码过程：11)编码倍率的设定；12)编码字典的生成；13)编码标志的生成；2)解码过程：21)编码图像的预处理；22)中心点的提取；23)一维条形码的转换与解码；3)测量过程：在完成解码后，采用改进的傅里叶‑梅林变换算法对两幅图像上编码元的定位标志点上发生的旋转尺度关系与平移量进行解算。与现有技术相比，本发明具有快速解码、容量可控、定位精确、提升旋转测量精度等优点。

技术领域

本发明涉及数字近景摄影测量领域，尤其是涉及一种可编码近景摄影测量标志的编码解码与测量方法。

背景技术

数字近景摄影测量因其良好的可扩展性和强大的功能己逐渐成为目前逆向工程中最适用于现场测量的一种技术，近年来广泛应用于野外场景布控、大型结构监测、工业产品的几何测量与设计制造过程中。

随着大尺寸及结构复杂物体测量任务的增多，现有测量系统编码标志也称为编码标志总数的不足已经制约了其整体测量优势的发挥。扩展编码数目、提高数据处理能力，已经成为保证测量精度和工作效率的迫切需要。同时，传统摄影测量标志点的定位信息对外部布控信息存在较高的依赖，需要额外布设控制网，通过多组数据进行测量平差的方式，来获得标志点的几何定位信息。但是仅使用编码标志点自身，传统的编码标志点很难直接获得几何定位信息，尤其是大型结构监测和工业产品测量所需的高精度相对位移和旋转信息。

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可编码近景摄影测量标志的编码解码与测量方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可编码近景摄影测量标志的编码解码与测量方法，包括以下步骤：

1)编码过程：

11)编码倍率的设定：构建多个扇形一维码的编码元，并且设定其编码倍率；

12)编码字典的生成：由多个对应不同编码信息的编码元构成编码字典；

13)编码标志的生成；通过多个编码元的组合构成完整的编码标志；

2)解码过程：

21)编码图像的预处理，从输入的编码标志图像中获得仅含有边缘信息的二值图像；

22)中心点的提取：根据仅含有边缘信息的二值图像采用最小二乘的椭圆拟合平差算法获取编码标志的中心点；

23)一维条形码的转换与解码：采用给定半径的弧形搜索方法，即以提取的中心点为中心，用给定的半径进行360度的黑白灰度值搜索，将编码标志转换为一维条形码的编码后，根据编码字典各个编码元对应的夹角比及黑白像素值进行遍历匹配，获取完整的编码信息值，完成相应的解码；

3)测量过程：

在完成解码后，采用改进的傅里叶-梅林变换算法对两幅图像上编码元的定位标志点上发生的旋转尺度关系与平移量进行解算。

所述的步骤11)中，每个扇形一维码的编码元由定位标志点和四种不同夹角的扇形图斑排列组合形成，所述的定位标志点由多个和黑白相间同心圆组成，用以实现初步定位，所述的扇形图斑包括宽图斑和窄图斑，具体为窄黑色、窄白色、宽黑色和宽白色，所述的编码倍率δ为宽图斑与窄图斑的所对应的圆心角大小的比值。

每个编码元的扇形图斑由三个宽图斑和三个窄图斑构成，每个编码元包含的信息由宽窄图斑的分布和黑白颜色的配置决定。

所述的步骤12)中，编码字典的信息包括数字、字母以及及特殊符号，所述的数字与字母用于生成编码信息，所述的特殊符号为编码元左上方第四象限位置的空白区域，用于编码的起止和检校信息的标识。