[发明专利]基于仿射变换和均值像素法的环状编码点鲁棒性识别方法

说明书

本发明提出了一种基于仿射变换和均值像素法的环状编码点鲁棒性识别方法，用以解决现有识别方法识别鲁棒性差、识别效率低、运算成本高的问题。本发明的步骤为：将获得的编码标记点原图像进行预处理，然后对预处理后的图像进行Canny边缘检测处理，得到原图像的边缘图像；将边缘图像中不满足尺寸准则、形状准则、面积差准则的轮廓剔除出去，获得中心标记点轮廓；利用区域分割和仿射变换将因透视投影退化的椭圆型编码标记点映射成规则圆形；利用均值像素法对规则圆形中的标记点进行解码，获得编码标记点解码值。本发明识别率高、受拍摄角度影响小，并且在实际场景中依然保持较高的识别率和较好的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及近景摄影测量的技术领域，尤其涉及一种基于仿射变换和均值像素法的环状编码点鲁棒性识别方法。

背景技术

在近景摄影测量领域，为了提升图像匹配的精确性，要对需要匹配的图像对应点进行精确的测量和正确的识别。通常需要借助一种带有唯一身份信息且易于识别的标记点，人为地将这些标记点粘贴在待测量物体特征点上，通过对这些编码标记点精确定位和正确识别来实现图像之间的匹配。因此，编码标记点的设计、提取和识别算法对摄影测量领域具有重要的研究意义。

关于编码标记点检测和识别，Ahn S J针对点状编码标记点提出了一种圆度形状因子的方法来对编码标记点进行检测和识别。宋丽梅提出了一种将局部同心椭圆变换为平行直线的ALPC变换，对编码标记点进行ALPC变换，将编码环带转换成一条直线进行解码。周玲提出了一种取编码标记点编码环内圆和外圆之间像素的中值的方法实现环状编码点识别。谢则晓提出六点法获取目标点近似成像中心，基于CCT的仿射不变性提出了一种等分椭圆内切圆法，实现了CCT(Circular Coded Target)的识别。王曼等人使用形态学算子进行识别。梁晋等人在相机标定中利用环状编码标记点，提出了改进的Canny边缘亚像素检测算法，使用先验规则去除误识别的标志点，多次拟合定位标志点中心，对标志点环带多次采样取中值进行编码标记点解码。目前，上述传统识别算法存在诸多不足之处，例如：(1)识别结果受拍摄角度影响较大，(2)算法运算量大，(3)识别效率不高，(4)在特殊场景中识别鲁棒性差等。

发明内容

针对现有识别方法识别鲁棒性差、识别效率低、运算成本高的技术问题，本发明提出一种基于仿射变换和均值像素法的环状编码点鲁棒性识别方法，实现了编码标记点的精确定位和准确识别。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种基于仿射变换和均值像素法的环状编码点鲁棒性识别方法，其步骤如下：

步骤一：预处理：将获得的编码标记点原图像进行预处理，然后对预处理后的图像进行Canny边缘检测处理，得到原图像的边缘图像；

步骤二：将中心标记点从边缘图像中筛选出来：将边缘图像中不满足尺寸准则、形状准则、面积差准则的轮廓剔除出去，获得中心标记点轮廓；

步骤三：利用区域分割和仿射变换将因透视投影退化的椭圆型编码标记点映射成规则圆形；

步骤四：利用均值像素法对规则圆形中的循环遍历标记点进行解码，获得编码标记点的解码值。

所述步骤一中预处理的方法为：

步骤1：对编码标记点原始图像进行图像灰度化处理，得到的灰度图像；

步骤2：对获得的灰度图像进行高斯滤波处理，获得高斯滤波图像；

步骤3：对步获得的高斯滤波图像进行二值化处理，得到编码标记点的二值化图像；

步骤4：对编码标记点的二值化图形进行Canny边缘检测处理，得到编码标记点的边缘图像。

所述步骤二中尺度准则为：