[发明专利]数字式钢琴编码解码方法

摘要

本发明公开了一种数字钢琴式编码解码方法。本发明采用编码标示符有三个区域识别区，微调区和编码区。识别区和微调区用于精确地定位提取出编码区。编码区是由类似于钢琴的码块组成的，每行可以储存出1个数值。每行有三种颜色的编码，利用每种颜色的码块的个数，可以计算出要表示的数字以及对最终结果进行校正。本发明的解码方法是首先要利用高清摄像机获取包含编码的标示符的图像，利用D‑PSA方法，标识定位并提取出编码；然后调整扫描线，用D‑PDA方法计算出每行表示的数值并校验。本发明的实施例主要用于室内机器人定位，机器人解析出环境中张贴的编码包含的数字信息，即标示符坐标信息。

主权项

一种数字钢琴式编码解码方法，其特征在于：采用数字钢琴编码标示符，该编码中有提供识别和定位的信息、多行的数字信息，张贴在室内的墙上，被高清摄像机采集之后，根据识别和定位信息辨别并且从周围环境中提取出标示符，逐行扫描标示符后并进行解析，最终解析出所需要的数字信息；其中，数字钢琴编码标示符是一种无源的数字式编码，包含了要储存的数字信息，作为图像数据被高清摄像机采集；编码包含三个部分，识别区，微调区和编码区：识别区包含三个用于粗定位的标准匹配模板，以对标示符进行识别和粗定位；黄色的微调区位于识别区和编码区的边缘线上，用于对编码区的精确定位；编码区包括了三种颜色琴键组成的数字编码，储存了数字的信息，是数字钢琴编码标示符的最重要的区；所述的数字钢琴式编码每行有三种颜色的类似于琴键的码块组成：白色、黑色和蓝色，白色琴键码块的个数N(白色)i代表数值，其中i为行数，N(白色)i代表第i行的白色码块的个数，蓝色琴键码块的个数N(蓝色)i，用来校验码块解析是否出错，黑色码块用来间隔其他颜色的码块，不用计算黑色码块的数量，每行编码经校验后可以准确地解析出一个数字；所述的编码区的钢琴码共有六行，每行可以表示一个数字，一共可以表示6个数字；编码解码的具体操作步骤如下：(1)利用高清摄像机拍摄带有数字钢琴编码标示符的周边环境照片图像；(2)在图像中，利用D‑PSA算法检测标示符的编码区的三个定位点的坐标：右上定位点(XRU,YRU)、左下定位点(XLD,YLD)、右下定位点(XRD,YRD)，精确定位后，计算出第四个点的坐标，定位标示出编码区；(3)旋转图片使编码区水平，公式如下：angle＝arctan[(XLU‑XLD)/(YLD‑YLU)]其中正值表示逆时针旋转，并且根据旋转后的四个顶点坐标对图像进行分割提取出编码区，并以编码区的左上角为原点重新建立坐标系；(4)以每行的中心线为扫描线，利用D‑PDA解码方法解析出每行码块中包含的数字信息；(5)对数字信息进行运算处理，得到需要的数字量，并进行结果校验；(6)如果解码成功，得到结果，如果解码失败，调整扫描线向上四分之一行距，进行二次扫描；(7)对二次扫描的数据进行处理，利用D‑PDA解码方法得到需要的数字量，并进行结果校验；(8)如果二次扫描的数据通过校验，得到结果，否则调整扫描线向下二分之一行距，进行三次扫描，得到各颜色像素值，此刻，扫描线位于一次扫描线的下方四分之一行距处；(9)对三次扫描的数据进行处理，利用D‑PDA解码方法得到需要的数字量，并对结果进行校验；(10)如果三次扫描的结果通过校验，得到结果，否则输出“解析失败”；(11)调整扫描线，以一次扫描为基准，然后向下一个行距，根据上述方法进行后面的五行的扫描并得到结果；(12)如果输出“解析失败”，则需要调整获取图像的姿势和角度，重新获取图像并且进行解析。