[发明专利]一种平面编码靶标的二维图像拼接系统及其拼接方法

权利要求书

1.一种平面编码靶标的二维图像拼接系统，其特征在于，包括数据处理装置、第一图像采集装置、第二图像采集装置、采集装置连接支架、第一XY运动平台、平面编码靶标、编码靶标固定基座、第二XY运动平台和被测物固定基座；

所述第一图像采集装置通过所述采集装置连接支架和第二图像采集装置连接，所述采集装置连接支架和所述第一XY运动平台连接，所述第一XY运动平台驱动所述采集装置连接支架运动，所述第一图像采集装置和第二图像采集装置分别通过数据传输线和所述数据处理装置通信连接；

所述平面编码靶标覆盖整个所述编码靶标固定基座的上表面，所述被测物固定基座的上表面用于放置并固定被测物，所述编码靶标固定基座和所述被测物固定基座均固定于所述第二XY运动平台，所述第二XY运动平台驱动所述编码靶标固定基座和所述被测物固定基座同步运动，所述第二XY运动平台位于所述第一XY运动平台的下方；

所述第一图像采集装置的光轴方向和所述第二图像采集装置的光轴方向平行，且所述第一图像采集装置的光轴方向垂直指向所述编码靶标固定基座的上表面，所述第二图像采集装置的光轴方向垂直指向所述被测物固定基座的上表面；

所述第一XY运动平台的运动平面和所述第一图像采集装置的光轴方向相垂直；

所述第二XY运动平台的运动平面、所述第一XY运动平台的运动平面、所述编码靶标固定基座的上表面和所述被测物固定基座的上表面相互平行。

2.根据权利要求1所述的一种平面编码靶标的二维图像拼接系统，其特征在于，所述平面编码靶标包括多个呈阵列分布的编码单元，所述编码单元包括一个中心编码点、多个平常编码点和至少一个定位点，以所述中心编码点为圆心和R为构造半径构造所述编码单元的圆形编码区域，各个所述平常编码点位于所述圆形编码区域的内部或边缘；

所述中心编码点和其相邻的任意两个平常编码点构成定位区域，相邻的任意三个平常编码点构成编码子区域，所述编码子区域和定位区域为面积相等的等边三角形，所述定位点位于所述定位区域，且每个所述定位区域只允许存在一个所述定位点；当所述编码单元只有一个所述定位点时，所述定位点不能在所述定位区域的重心位置；

所述编码单元的编码单元坐标系为以所述中心编码点为原点，向所述中心编码点相邻的其中一个平常编码点的方向为X轴，垂直于所述X轴的方向为Y轴；

所述中心编码点和所述平常编码点均设有编码点图案，通过在所述中心编码点和所述平常编码点上设置不同的所述编码点图案进行编码，各种所述编码点图案具有互不相同且唯一的编码数值，所述中心编码点和所述平常编码点均具有互不相同且唯一的编码序号；

所述定位点的定位点分布样式用于确定所述中心编码点和所述平常编码点在所述编码单元坐标系的坐标；

所述编码单元按照所述编码点序号依次获取所述中心编码点和所述平常编码点上的编码点图案的编码数值，生成所述编码单元的编码数值序列，各个所述编码单元编码数值序列互不相同且唯一。

3.根据权利要求2所述的一种平面编码靶标的二维图像拼接系统，其特征在于，所述编码单元按照预设的采样顺序，给所述中心编码点和每个所述平常编码点分别标上唯一的编码序号，所述编码序号分别为0～K-1，其中K为所述中心编码点和所述平常编码点的数量总和；

所述编码点图案的编码数值的取值分别为0、1、…、N-2、N-1，N为所述编码点图案的种类数量；

所述编码单元按照所述编码点序号依次获取所述中心编码点和所述平常编码点上的编码点图案的编码数值分别为V₀、V₁、…、V_K-2、V_K-1，生成所述编码单元的编码数值序列[V₀，V₁，…，V_K-2，V_K-1]。