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专利号: 2020108915875
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种合作靶标,其特征在于,包括五个大小相同的圆环标记,所述圆环标记内外半径比为1:2,圆环标记中心为标识点,设其中一个标识点为第一标识点E,与第一标识点E距离较近的为第二标识点A,按逆时针排列为第三、四、五标识点B、C、D,第二、三、四、五标识点A、B、C、D为正方形的四个顶点,所述正方形中心设为点F,第一标识点E与第二、四标识点A、C位于同一线段上,第一标识点E处于线段三等分处且靠近所述第二标识点A;圆环标记外圆直径为所述正方形边长的三分之一。

2.根据权利要求1所述的合作靶标,其特征在于,所述圆环标记外半径为所述正方形边长的六分之一。

3.一种根据权利要求1所述的靶标识别方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1:靶标图像自适应阈值化处理;

步骤2:根据步骤1所得的自适应阈值图,从左自右逐行遍历每个像素,按八连通查找方式对亮像素和暗像素的连通部分分割,像素值相等则为同一边缘,获得所有边缘并赋予特征值D;

步骤3:根据步骤2获得的所有边缘进行椭圆拟合,得到所有拟合椭圆的中心坐标与长、短轴大小;

步骤4:筛选长、短轴小于圆环靶标图像行高1/3的拟合椭圆;

步骤5:对于根据步骤4保留的椭圆,依次遍历两个椭圆,椭圆中心坐标分别为(xm,ym)、(xn,yn),长短轴分别为am、bm与an、bn,特征值分别为Dm、Dn,根据圆环标记中的同心圆约束条件,筛选具有一定同心度的椭圆,再根据圆环靶的颜色特征约束,筛选出从外到内颜色经过白色-黑色-白色变化的椭圆,并记录符合条件椭圆的中心平均像素坐标(xm + xn)/2, (ym+ yn)/2,得到类圆环标记及其中心平均像素坐标;

步骤6:依次遍历步骤5中记录的5个中心平均像素坐标点A'、B'、C'、D'、E',根据四边形面积等于内部一点与四边形的四条边组成的四个三角形面积和的约束条件,找出位于四边形内部的坐标点E',根据向量共线法找到与内部坐标点共线的两个坐标点A'、C',再根据B'、D'两点连线与A'、C'两点连线垂直相交于点F'的特性求出F'点,根据点A'、E'、F'、C'的交比与点A、E、F、C的交比不变性可进一步确定符合条件的点A'、B'、C'、D'、E'。

4.根据权利要求3所述的靶标识别方法,其特征在于,在步骤1的自适应阈值化处理时,为防止在极值差异较大的像素阵列之间出现伪影,计算各图块的灰度极值,令Pmax—Pmin=δ, Pmax为所述图块的灰度极大值, Pmin为所述图块的灰度极小值,如果δ≥10,判定像素阵列对比度明显,利用像素阈值P’=(Pmax—Pmin)/2来分配所述像素阵列黑白效果。

5.根据权利要求4所述的靶标识别方法,其特征在于,如果δ<10,判定所述像素阵列对比度不足,删除所述像素阵列以节省计算时间,获取自适应阈值图。

6.根据权利要求4所述的靶标识别方法,其特征在于,所述圆环标记及圆环标记的内侧与外侧的部位分别由第一偏振片与第二偏振片制成,第一偏振片与第二偏振片的偏振方向相互垂直,圆环标记的后面为第三偏振片,第三偏振片由转动装置驱动转动,第三偏振片后方设置有背景光,转动第三偏振片,使得第三偏振片与第一偏振片的偏振方向相同而与第二偏振片的偏振方向相反,使得圆环为透光的白色,而其他部位为不透光的黑色,重复步骤

1至步骤6,得到A'、B'、C'、D'、E'点坐标的新数据,这组新数据与第三偏振片转动之前测得的A'、B'、C'、D'、E'点坐标的新数据进行对比,相互印证,如果两组数据存在明显的差异,则说明识别的不准确,需要进行人工处理找出问题所在。

7.根据权利要求6所述的靶标识别方法,其特征在于,当环境光线较暗时,使得圆环为透光的白色,而其他部位为不透光的黑色,当环境光线较明亮时,使得圆环为透光的黑色,而其他部位为不透光的白色。