[发明专利]一种基于高分辨率点阵的编码与解码方法

说明书

本发明涉及一种基于高分辨率点阵的编码与解码方法，该方法对任意大小的矩形区域，使用编码算法计算得出点码的密集编排信息，并将点码信息均匀铺设到矩形区域内；通过带有微型摄像头的智能笔在矩形区域内书写时，对包含笔尖在内的周围区域进行拍摄，并对拍摄的单帧图像进行解码计算，实现了笔尖书写位置的坐标信息还原，且经过对连续多帧图像的计算最终还原出笔尖的完整书写轨迹。该编码方法实现了对绝对坐标信息的高密度存储，抗干扰性强，定位精度的最小单位为单个点码，解码方法利用笔迹书写区域的码点排布信息，高效、精确地还原出笔迹的绝对坐标信息。

技术领域

本发明涉及编码与解码技术领域，尤其涉及一种基于高分辨率点 阵的编码与解码方法。

背景技术

目前使用笔尖带有微型摄像头的智能笔对书写轨迹进行实时图 像采集时，需要书写区域上预先铺设了点码，通过摄像头采集笔尖周 围区域的点码图像，再进行解码计算，得到笔尖的坐标信息，从而实 现对智能笔的完整书写轨迹的还原。因此如何合理高效地对坐标信息 进行编码和解码，成为获取笔尖坐标信息的难点。上述缺陷是本领域 技术人员期望克服的。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明解决了现有技术中存在的问题，提供了一种编码与解码方 法，用于解决对坐标信息进行高效编码和解码的问题。

2.技术方案

本发明所采用的主要技术方案是，一种基于高分辨率点阵的编码 与解码方法。

步骤S0，定义矩形铺码区域Zone，并将Zone区域均匀切分为多 个13x13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，经过一定规则的计算， 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。

上述所述步骤S0包括：

步骤S01，定义矩形铺码区域Zone，按N_row×N_col个码点均匀铺满 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，以网格单元左上角码点的坐标作为网格单元坐标。

上述所述步骤S1包括：

步骤S11，对步骤S02得到的网格的每个网格单元，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；