[发明专利]一种基于高分辨率点阵的编码与解码方法

权利要求书

1.一种基于高分辨率点阵的编码与解码方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S0，定义矩形铺码区域Zone，并将Zone区域均匀切分为多个13×13大小的网格；

步骤S1，对步骤S0中第i个网格单元，经过一定规则计算，得出新的13x13的方阵M_i；

步骤S2，将步骤S1中的所有方阵M_i，经过一定规则计算，生成元素只有0和1、大小为N_row×N_col的铺码矩阵，再将铺码矩阵印刷到书写介质表面(比如纸张)，矩阵元素为0代表对应的位置为白色码点(不印刷)，矩阵元素为1代表对应的位置为黑色码点(印刷一个黑点)；

步骤S3，用带有微型摄像头的智能笔在书写介质上的Zone范围内书写，摄像头采集包含笔尖在内的周围区域的单帧图像，对其进行一系列预处理，再进行透视变换，得到新的图像I₁；

步骤S4，从I₁中提取包含完整网格的图像信息；

步骤S5，经过一定规则计算，从S4中得到的网格图像信息中提取笔尖所在网格单元的横坐标和纵坐标；

步骤S6，由步骤S5得到的横、纵坐标，经过一定规则计算，还原出笔尖书写位置的真实坐标，至此完成该帧图像中笔迹书写位置的解码过程。

2.根据权利要求1所述的一种基于高分辨率点阵的编码与解码方法，其特征在于，所述步骤S0包括以下步骤：

步骤S01，定义矩形铺码区域Zone，按N_row×N_col个点码均匀铺满Zone，每个Zone都有一个唯一id，id用长度为2个字节的字符串表示；

步骤S02，将Zone区域按照13×13大小的网格进行均匀切分：

步骤S03，每个网格单元左上角点码的坐标作为该网格单元的坐标。

3.根据权利要求1所述的一种基于高分辨率点阵的编码与解码方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

步骤S11，对步骤S02得到的每个网格单元，对应创建出一个方阵，并初始化为零矩阵；

步骤S12，将步骤S11得到的方阵，置第一行、最后一行、第一列、最后一列的元素为1，置主对角线除了第二行和第二列外的所有元素为1；

步骤S13，将步骤S02得到的每个网格单元，按其所在被切分行的行号，与步骤S12得到的与该网格单元相对应的方阵经过一定规则的计算，得到一个新方阵；

步骤S14，对步骤S02得到的每个网格单元，按其所在被切分列的列号，与步骤S13得到的与该网格单元相对应的方阵进行一定规则的计算，得到一个新方阵；

步骤S15，将步骤S01的id与步骤S14得到的与该网格单元相对应的方阵经过一定规则的计算，得到一个新方阵。

4.根据权利要求1所述的一种基于高分辨率点阵的编码与解码方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

步骤S21，根据Zone生成铺码矩阵M_zone，按步骤S02的切分方式将M_zone划分为多个分块子阵；则分块子阵和网格单元一一对应；

步骤S22，依次将步骤S15中网格单元对应的新方阵元素复制到步骤S21中对应的分块子阵中去。

5.根据权利要求1所述的一种基于高分辨率点阵的编码与解码方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

步骤S31，用带有微型摄像头的智能笔在书写介质上的Zone范围内书写，摄像头采集包含笔尖在内的周围区域的单帧图像，对其做预处理，去除噪声，并灰度化，得到预处理后的图像I₀；

步骤S32，在I₀中，运用图像检测方法通过一定规则找出图像中的多个特殊点码图形；

步骤S33，根据步骤S32得到的多个特殊点码图形，计算出I₀的透视变换矩阵；

步骤S34，根据步骤S33中的透视变换矩阵，计算出图像I₀矫正后的正投影图像I₁。