码标的生成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种码标的生成方法及装置，所述方法包括：获取母码，所述母码包括空编码块和纯色编码块，所述空编码块与纯色编码块的颜色不同；在所述空编码块的内部的四周设置边界线，所述边界线的颜色与空编码块的颜色不同；在所述母码所包括的空编码块中选中空编码块；在选中的所述空编码块中除去边界线的区域生成子码；输出包括所述母码和所述子码的码标。本发明专利技术还涉及一种码标的生成装置。本发明专利技术提供的方法及装置，可以延伸现有码标的可识别区域，解决现有码标的可识别区域较小的问题。

Method and device for generating code labels

The invention relates to a method and an apparatus for generating code marks, which include: acquiring a master code, the master code includes an empty code block and a pure color code block, the empty code block is different from the pure color code block in color, and a boundary line is arranged around the interior of the empty code block, the color of the boundary line and the color of the empty code block. Color difference; a hollow coding block is selected in the null coding block included in the master code; a sub-code is generated in the selected null coding block where the boundary line is removed; and a code symbol including the master code and the sub-code is output. The invention also relates to a device for generating code labels. The method and the device provided by the invention can extend the identifiable area of the existing code mark and solve the problem that the identifiable area of the existing code mark is small.

【技术实现步骤摘要】
码标的生成方法及装置
本专利技术涉及一种用于码标的生成方法和装置，特别是涉及增强现实码标的生成方法和装置。
技术介绍
增强现实码标(AugmentedRealityMarker)是一种用于虚拟视觉识别系统的码标。可用于各种任务,包括增强现实、机器人位姿估计和摄像机标定。这种码标(Marker)不需要特殊材料，只要根据需求在增强现实码库中选择增强现实码，然后再将增强现实码用普通打印机打印到普通打印纸上，贴到墙上就可以使用。现有的增强现实码为黑白两色且具有固定的编码方式。增强现实码标可以作为协作视觉目标应用于视觉目标检测和位姿估计方法中。相比于基于其他协作视觉目标的位姿检测方法，基于增强现实码标的位姿检测方法由于为黑白两色并且具有的固定编码方式，从而检测效率更高、更鲁棒。基于增强现实码标的视觉检测系统(如西班牙的科尔多瓦大学设计的ArUco，美国麻省理工学院设计的AprilTags等)，这类系统根据码标的编码块的位置信息标识不同的码标，并同时提供该码标与统一坐标系的位置关系。但是传统的基于这种增强现实码标的视觉检测系统只有在图像采集设备与码标之间距离足够大时才可以良好运行。当图像采集设备与码标的距离较小时，码标无法完整的呈现在图像采集设备视野内，导致该码标无法被检测出来，从而造成位姿估计的失效。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有码标的可识别区域较小的问题，给出一种码标的生成方法和装置。一种码标的生成方法，其中，所述码标的生成方法包括：获取母码，所述母码包括空编码块和纯色编码块，所述空编码块与纯色编码块的颜色不同；在所述空编码块的内部的四周设置边界线，所述边界线的颜色与空编码块的颜色不同；在所述母码所包括的空编码块中选中空编码块；在选中的所述空编码块中除去边界线的区域生成子码；输出包括所述母码和所述子码的码标。上述码标的生成方法，通过在母码中生成子码，使得根据本方法生成的码标的可识别区域得到的延伸。当需要图像采集设备距离目标点很近时仍可以正常进行检测时，可以在任意满足条件的增强现实码中添加子码，来实现向更近距离的延伸。在其中一个实施例中，所述获取母码的步骤包括：从预设的增强现实码库中选择增强现实码作为母码；按照配置的码标尺寸设置所述母码的尺寸。在其中一个实施例中，所述在选中的所述空编码块中除去边界线的区域生成子码的步骤包括：判断子码的个数是否大于1；若否，则执行输出包括所述母码和所述子码的码标的步骤；若是，则读取差异度阈值；遍历计算任意两个子码之间的差异度；判断差异度是否均大于或等于差异度阈值；若是，则执行输出包括所述母码和所述子码的码标的步骤。在其中一个实施例中，若差异度小于差异度阈值，则在选中所述空编码块中除去边界线的区域生成子码的步骤包括：将差异度小于差异度阈值的两个子码分别标记为调整子码和比较子码，对所述调整子码进行调整得到替换子码，使所述替换子码与所述比较子码之间的差异度大于或等于差异度阈值；用所述替换子码替换调整子码，重新进行遍历计算任意子码之间的差异度，直到任意两个子码的差异度均大于或等于差异度阈值。在其中一个实施例中，所述替换子码替换调整子码，重新进行遍历计算任意子码之间的差异度，直到所有子码的差异度均大于或等于差异度阈值的步骤包括：获取最大迭代次数；将迭代次数初始化；所述替换子码替换所述调整子码的同时，迭代次数加1；判断迭代次数是否达到最大迭代次数；若未达到最大迭代次数，则再次遍历计算任意子码之间的差异度；若达到最大迭代次数，则丢弃当前母码，并执行所述获取母码的步骤。在其中一个实施例中，所述子码包括子码编码块；所述遍历计算任意两个子码之间的差异度的步骤包括：判断任意两个子码各自的相同位置的子码编码块是否颜色相同；统计判断为颜色不同的相同位置的子码编码块的数量；根据统计的数量确定所述两个子码之间的差异度。在其中一个实施例中，所述子码包括第一层空编码块和第一层纯色编码块；所述在选中的所述空编码块中除去边界线的区域生成子码的步骤包括：在所述第一层空编码块的内部的四周设置边界线，所述边界线的颜色与第一层空编码块的颜色不同；在所述子码所包括的第一层空编码块中选中第一层空编码块；将选中的所述第一层空编码块设置为颜色不可变并在选中的所述第一层空编码块中除去边界线的区域生成第二层子码；所述第二层子码包括第二层空编码块和第二层纯色编码块；在所述第二层空编码块的内部的四周设置边界线，所述边界线的颜色与第二层空编码块的颜色不同；将选中的所述第二层空编码块设置为颜色不可变并在所述第二层子码所包括的第二层空编码块中选择第二层空编码块；在选中的所述第二层空编码块中除去边界线的区域生成第三层子码。一种码标的生成装置，其中，所述码标的生成装置包括：母码获取单元，用于获取母码，所述母码包括空编码块和纯色编码块，所述空编码块与纯色编码块的颜色不同；边界线设置单元，用于在所述空编码块内部的四周设置边界线，所述边界线的颜色与空编码块的颜色不同；空编码块选中单元，用于在所述母码所包括的空编码块中选中空编码块；生成单元，用于在所述空编码块中除去边界线的区域生成子码；输出单元，用于输出包括所述母码和所述子码的码标。上述码标的生成装置，通过在母码中生成子码，使得根据本方法生成的码标的可识别区域得到的延伸。当需要图像采集设备距离目标点很近时仍可以正常进行检测时，可以在任意满足条件的增强现实码中添加子码，来实现向更近距离的延伸。在其中的一个实施例中，所述母码获取模块包括：母码选择单元，用于从预设的增强现实码库中选择增强现实码作为母码；边长设置单元，用于按照配置的码标尺寸设置所述母码的尺寸。在其中的一个实施例中，所述生成模块包括：子码个数判断单元，用于判断子码的个数是否大于1；差异度阈值获取单元，用于读取差异度阈值；差异度计算单元，用于遍历计算任意两个子码之间的差异度；差异度判断单元，用于判断差异度是否均大于或等于差异度阈值。在其中的一个实施例中，所述生成模块还包括：调整单元，用于将差异度小于差异度阈值的两个子码分别标记为调整子码和比较子码，对所述调整子码进行调整得到替换子码，所述替换子码与所述比较子码之间的差异度大于或等于差异度阈值；替换单元，用于用所述替换子码替换调整子码，重新进行遍历计算任意子码之间的差异度，直到所有子码的差异度均大于或等于差异度阈值。在其中的一个实施例中，所述替换单元包括：最大迭代次数获取单元，用于获取最大迭代次数；迭代次数初始化单元，用于将迭代次数初始化；迭代次数累计单元，所述替换子码替换所述调整子码的同时，迭代次数加1；迭代次数判断单元，判断迭代次数是否达到最大迭代次数。在其中的一个实施例中，所述子码包括子码编码块；所述差异度计算单元包括：颜色判断单元，用于判断任意两个子码各自的相同位置的子码编码块是否颜色相同；数量统计单元，用于统计判断为颜色不同的相同位置的子码编码块的数量。在其中的一个实施例中，所述子码包括第一层空编码块和第一层纯色编码块；所述子码生成单元包括：第二层子码生成单元，用于在所述第一层空编码块的内部的四周设置边界线，所述边界线的颜色与第一层空编码块的颜色不同；在所述子码所包括的第一层空编码块中选中第一层空编码块；将选中的所述第一层空编码块设置为颜色不可变并在选中的所述第一层空编码块中除去边本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种码标的生成方法，其特征在于，所述码标的生成方法包括：获取母码，所述母码包括空编码块和纯色编码块，所述空编码块与纯色编码块的颜色不同；在所述空编码块的内部的四周设置边界线，所述边界线的颜色与空编码块的颜色不同；在所述母码所包括的空编码块中选中空编码块；在选中的所述空编码块中除去边界线的区域生成子码；输出包括所述母码和所述子码的码标。

【技术特征摘要】
1.一种码标的生成方法，其特征在于，所述码标的生成方法包括：获取母码，所述母码包括空编码块和纯色编码块，所述空编码块与纯色编码块的颜色不同；在所述空编码块的内部的四周设置边界线，所述边界线的颜色与空编码块的颜色不同；在所述母码所包括的空编码块中选中空编码块；在选中的所述空编码块中除去边界线的区域生成子码；输出包括所述母码和所述子码的码标。2.根据权利要求1所述的码标的生成方法，其特征在于，所述获取母码的步骤包括：从预设的增强现实码库中选择增强现实码作为母码；按照配置的码标尺寸设置所述母码的尺寸。3.根据权利要求1所述的码标的生成方法，其特征在于，所述在选中的所述空编码块中除去边界线的区域生成子码的步骤包括：判断子码的个数是否大于1；若否，则执行输出包括所述母码和所述子码的码标的步骤；若是，则读取差异度阈值；遍历计算任意两个子码之间的差异度；判断差异度是否均大于或等于差异度阈值；若是，则执行输出包括所述母码和所述子码的码标的步骤。4.根据权利要求3所述的码标的生成方法，其特征在于，若差异度小于差异度阈值，则在选中的所述空编码块中除去边界线的区域生成子码的步骤包括：将差异度小于差异度阈值的两个子码分别标记为调整子码和比较子码，对所述调整子码进行调整得到替换子码，使所述替换子码与所述比较子码之间的差异度大于或等于差异度阈值；用所述替换子码替换调整子码，重新进行遍历计算任意子码之间的差异度，直到任意两个子码的差异度均大于或等于差异度阈值。5.根据权利要求4所述的码标的生成方法，其特征在于，所述替换子码替换调整子码，重新进行遍历计算任意子码之间的差异度，直到所有子码的差异度均大于或等于差异度阈值的步骤包括：获取最大迭代次数；将迭代次数初始化；所述替换子码替换所述调整子码的同时，迭代次数加1；判断迭代次数是否达到最大迭代次数；若未达到最大迭代次数，则再次遍历计算任意子码之间的差异度；若达到最大迭代次数，则丢弃当前母码，并执行所述获取母码的步骤。6.根据权利要求3所述的码标的生成方法，其特征在于，所述子码包括子码编码块；所述遍历计算任意两个子码之间的差异度的步骤包括：判断任意两个子码各自的相同位置的子码编码块是否颜色相同；统计判断为颜色不同的相同位置的子码编码块的数量；根据统计的数量确定所述两个子码之间的差异度。7.根据权利要求1所述的码标的生成方法，其特征在于，所述子码包括第一层空编码块和第一层纯色编码块；所述在选中的所述空编码块中除去边界线的区域生成子码的步骤包括：在所述第一层空编码块的内部的四周设置边界线，所述边界线的颜色与第一层空编码块的颜色不同；在所述子码所包括的第一层空编码块中选中第一层空编码块；将选中的所述第一层空编码块设置为颜色不可变并在选中的所述第一层空编码块中除去边界线的区域生成第二层子码；所述第二层子码包括第二层空编码块和第二层纯色编码块；在所述第二层空编码块的内部的四周设置边界线，所述边界线的颜色与第二层空编码块的颜色不同；将选中的所述第二层空编码块设置为颜色不可变并在所述第二层子码所包括的第二层空编码块...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟宜生，陆耿，石宗英，王昊，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11