[发明专利]一种高鲁棒性的视觉图形标志及其识别方法

摘要

本发明公开了一种高鲁棒性的视觉图形标志及其识别方法，视觉图形标志是等分为n*n个小方格的正方形，每个小方格由不同的颜色填充，基于颜色对视觉图形标志进行编码。视觉图形标志的识别方法是利用颜色进行识别，结合编码确定视觉图形标志的方向，并利用编码的检错、纠错功能，解决标志被部分遮挡的问题，计算视觉图形标志在增强现实场景中的位姿。

主权项

1.一种高鲁棒性的视觉图形标志的识别方法，其特征在于，所述视觉图形标志为正方形，该正方形等分成7*7的方格阵列，每个方格由某种颜色填充，基于颜色对视觉图形标志进行海明编码，每种颜色分别代表二进制数1或0；该彩色标志的信息区域严格遵守海明码的编码原则，每一行的1、2、4位是校验位，3、5、6、7位是信息位；所述7*7的方格阵列中心处的3*3的方格阵列中的各个方格由黄色或白色填充，7*7的方格阵列其余的各个方格由红色或蓝色填充，黄色和蓝色代表二进制数1，白色和红色代表二进制数0；所述识别方法包括以下步骤：(1)利用摄像机捕获含有视觉图形标志的真实场景图像；(2)扫描场景图像中的视觉图形标志，将视觉图形标志转换成灰度图像，并对灰度图形进行阈值处理；(3)对阈值处理后的灰度图像进行边缘检测，得到边缘图像；(4)对边缘图像进行轮廓的提取和分析，并通过四边形检测筛选出最终的轮廓，存储轮廓四个顶点的坐标；(5)根据存储的轮廓四个顶点坐标计算出仿射变换矩阵，通过仿射变换将倾斜的视觉图形标志转正，并将转正后的视觉图形标志转换为HSV颜色空间；(6)根据海明码的编码原则，对视觉图形标志进行解码，获得编码信息，所述编码信息包括码字、朝向及码距；(7)根据标志的跟踪注册，计算摄像机的姿态，得到真实世界与摄像头坐标系的转换矩阵，然后再计算摄像机到屏幕坐标系的转换矩阵，从而得到真实世界坐标系到屏幕坐标系的转换矩阵，根据真实世界坐标系到屏幕坐标系的转换矩阵，在真实场景中视觉图形标志的一定偏移位置处，渲染并输出显示与海明码对应的虚拟信息；(8)当视觉图形标志被识别后，如果视觉图形标志被部分遮挡，判断遮挡区域，计算并判断标志的码距，依据码距信息对标志编码进行恢复，解决遮挡问题。