一種符號陣列結(jié)構(gòu)光碼字校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于圖像處理、計算機視覺技術(shù)領(lǐng)域。 技術(shù)背景
[0002] 視覺在人類生活中有著非常重要的作用，是人類觀察世界、認(rèn)識世界最直接、最簡 便也是最重要的手段。人類通過眼睛獲取周圍世界的信息，從而理解和認(rèn)識這個世界。隨 著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機視覺作為一門新型交叉學(xué)科，在理論和實際應(yīng)用方面都 有了飛速發(fā)展。計算機視覺主要是利用計算機來模擬人的眼睛，通過攝像機捕獲空間場景 信息，然后對該信息進行處理，從而達到三維重建和物體識別的目的。
[0003] 三維信息的獲取目前已經(jīng)有許多方法，主要分為接觸式和非接觸式。接觸式三維 測量方法在效率和測量范圍方面有局限性，應(yīng)用十分有限。而以結(jié)構(gòu)光技術(shù)為代表的非接 觸式三維測量方法在實時性和精度上有著巨大優(yōu)勢，越來越受到青睞。結(jié)構(gòu)光技術(shù)不僅具 有大視場，高精度，實時性強以及主動受控等特點，而且還有信息提取簡單，容易實現(xiàn)等優(yōu) 點。目前，結(jié)構(gòu)光技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于視覺導(dǎo)航，工業(yè)建模、3D打印、醫(yī)療成像、虛擬現(xiàn)實 和人機交互等多個領(lǐng)域。
[0004] 在基于符號陣列結(jié)構(gòu)光三維檢測技術(shù)中，碼字識別是其關(guān)鍵內(nèi)容，對后續(xù)測量結(jié) 果的精確度有著重要影響。但在碼字識別過程中可能受到多種因素的影響，如背景信息，噪 聲等，不可避免地會存在一定的錯誤碼字。而后續(xù)的三維重建和目標(biāo)識別是在碼字正確識 別的基礎(chǔ)上進行的，過多的錯誤碼字會使最終得到的三維信息精確度大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于此，本發(fā)明提供了一種符號陣列結(jié)構(gòu)光碼字校正方法，其特征在于：
[0006] S100 :輸入碼字圖像；
[0007] S200:對于所述碼字圖像，根據(jù)編碼規(guī)律對其進行碼字的分類標(biāo)記，并生成相應(yīng)的 標(biāo)記點圖；
[0008] S300 :基于所述標(biāo)記點圖，對碼字進行校正處理。
[0009] 本發(fā)明提供的碼字校正方法，不僅可以極大地提高碼字識別的正確率和完整度， 而且易于編程實現(xiàn)，有利于大規(guī)模推廣。采用本發(fā)明技術(shù)方案的各種有益效果還將通過以 下實施例的闡述而得到具體的體現(xiàn)。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明一個實施例的整體流程圖；
[0011] 圖2是本發(fā)明一個實施例的分類標(biāo)記點圖；
[0012] 圖3是本發(fā)明一個實施例的校正處理流程圖；
[0013] 圖4是本發(fā)明一個實施例的鄰域區(qū)間劃分方法示意圖；
[0014] 圖5是本發(fā)明一個實施例的碼字填補示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 參見附圖1至5,下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步的詳細(xì)說明。
[0016] 在一個實施例中，本發(fā)明公開了 一種符號陣列結(jié)構(gòu)光碼字校正方法，所述方法包 括以下步驟：
[0017] S100:輸入碼字圖像；
[0018] S200:對于所述碼字圖像，根據(jù)編碼規(guī)律對其進行碼字的分類標(biāo)記，并生成相應(yīng)的 標(biāo)記點圖；
[0019] S300 :基于所述標(biāo)記點圖，對碼字進行校正處理。
[0020] 對于該實施例而言，其闡述了本發(fā)明的基本原理，即，不論碼字的編碼規(guī)律具體如 何，該實施例都是利用其已有的編碼規(guī)律對碼字圖像進行碼字的分類標(biāo)記，從而能夠依據(jù) 其不同的分類來結(jié)合相應(yīng)的標(biāo)記點圖來對碼字進行針對性的校正。
[0021] 優(yōu)選的，在另一個實施例中，所述步驟S100具體包括如下步驟：
[0022] S101 :利用編碼圖案投射器對目標(biāo)物體所在空間投射出符號陣列編碼圖像，其中： 所述編碼圖案投射器包括激光散斑投射器或其它投影裝置；
[0023] S102:由圖像傳感器采集所述符號陣列編碼圖像，并經(jīng)過圖像識別后獲得。
[0024] 也就是說，輸入碼字圖像是利用編碼圖案投射器（激光散斑投射器或其它投影裝 置）對目標(biāo)物體所在空間投射出符號陣列編碼圖像，由圖像傳感器采集，并經(jīng)過圖像識別 后獲得。
[0025] 優(yōu)選的，在另一個實施例中，所述步驟S200具體包括如下步驟：
[0026] S201 :將碼字圖像的邊界部分與其余部分的碼字分割開來，其余部分區(qū)分為正確 碼字和錯誤碼字，邊界部分的碼字稱為邊界碼字，其中：根據(jù)編碼規(guī)律，利用所述其余部分 的碼字的鄰域信息判斷該碼字是否正確；
[0027] S202:對邊界碼字、正確碼字、錯誤碼字分別用不同的標(biāo)記符號或數(shù)值表示，從而 對圖像中碼字進行分類；
[0028] S203:基于分類后的碼字生成標(biāo)記點圖，且標(biāo)記符號或數(shù)值在標(biāo)記點圖中的位置 與碼字圖像中各碼字所在位置相同或相應(yīng)。
[0029] 對于該實施例而言，由于碼字圖像邊界處沒有完整的鄰域信息，無法利用編碼規(guī) 律進行準(zhǔn)確校正，所以出于現(xiàn)實需要，最好將其分割出去。分割出的邊界部分可以用統(tǒng)一的 標(biāo)記符號或數(shù)值表示（如數(shù)值0)，同時除了邊界部分之外，其余部分的碼字則能夠根據(jù)編 碼規(guī)律和鄰域信息進行識別，從而區(qū)分正確碼字和錯誤碼字。正確碼字和錯誤碼字也可以 分別用不同的標(biāo)記符號或數(shù)值表示（如數(shù)值1和2)。通過對圖像中碼字的分類，就能夠生 成一幅標(biāo)記點圖。如果標(biāo)記符號或數(shù)值在標(biāo)記點圖中的位置與碼字圖像中各碼字所在位置 相同或相應(yīng)，那么就可以通過標(biāo)記點圖的具體標(biāo)記符號或數(shù)值來對應(yīng)到相應(yīng)的碼字圖像中 的碼字，從而便于碼字校正。
[0030] 優(yōu)選的，在另一個實施例中，上述步驟S201可由以下步驟實現(xiàn)：輸入MXN大小的 碼字圖像，并設(shè)置邊界參數(shù)ml，nl，m2,n2,且1 <ml<m2 <M，1 <nl<n2 <N，其中ml 和nl為較小整數(shù)，m2和n2為接近M、N的較大整數(shù)，然后對碼字圖像以一定步長d進行掃 描，當(dāng)檢測到的碼字中心像素點所在行i，列j滿足條件：（1 <i<nl)II(n2 <i<N) | | (1 <j<ml) | | (m2 <j<M)時，則賦予特定標(biāo)記值（如數(shù)值0)，表示其為邊界碼字。另一方 面當(dāng)碼字中心像素點所在行列滿足條件：(nl<i<n2)&&(ml<j<m2)時，表示該碼字 不是邊界碼字，再根據(jù)已知的編碼規(guī)律，利用其鄰域信息判斷該碼字是否正確，若正確賦予 一個標(biāo)記值（如數(shù)值1)，若錯誤賦予一個不同的標(biāo)記值（如數(shù)值2)。
[0031] 優(yōu)選的，在另一個實施例中，所述步驟S300具體包括如下步驟：
[0032] S301 :基于所述標(biāo)記點圖，根據(jù)編碼規(guī)律，對于碼字圖像的邊界部分之外的碼字， 如果存在錯誤碼字，則以錯誤碼字為中心，利用其鄰域信息對所述錯誤碼字進行校正。
[0033] 示例的，對于某編碼規(guī)律，假設(shè)上述其余部分中的每個碼字可由其4鄰域碼字唯 一確定，例如某個碼字的左鄰域碼字為B，右鄰域碼字為C，上鄰域碼字為D，下鄰域碼字為 E，則它必為碼字A。所以當(dāng)某碼字不是邊界碼字時，它具有完整的鄰域信息，根據(jù)其上下左 右鄰域碼字可以判斷中心碼字是否正確。
[0034] 優(yōu)選的，在另一個實施例中，每個碼字可由其斜對角線上的鄰域碼字唯一確定，例 如某個碼字的右上鄰域碼字為b，左下鄰域碼字為c，則該碼字必為a。所以，此時，根據(jù)每個 碼字斜對角線鄰域的碼字可以判斷該碼字是否正確。
[0035] 優(yōu)選的，在另一個實施例中，由編碼規(guī)律可知，每個碼字在圖像內(nèi)的分布位置是固 定的，例如，由編碼規(guī)律可知編碼圖像內(nèi)坐標(biāo)為（i，j)處必有碼字，并且碼字必為F。所以， 此時，根據(jù)每個碼字在編碼圖像中的位置信息可以判斷其是否正確。
[0036] 也就是說，對于本發(fā)明的校正而言，校正的重點更在于對于邊界部分之外的其余 部分中的錯誤的碼字。
[0037] 就S301而言，其所代表的實施例的技術(shù)效果在于：
[0038] 在所得標(biāo)記點圖和原輸入碼字圖有相同的位置分布或相應(yīng)的位置關(guān)系時，以典型 的相同位置關(guān)系為例，其中標(biāo)記點圖中各位置的標(biāo)記值對應(yīng)原碼字圖像中相同位置的碼字 中心像素點。這樣根據(jù)標(biāo)記點圖中不同的標(biāo)記值，能快速準(zhǔn)確地找到原碼字圖像中錯誤碼 字中心像素點坐標(biāo)（x，y)，然后對錯誤碼字的鄰域信息進行搜索，根據(jù)已知的編碼規(guī)律對其 進行校正。
[0039] 優(yōu)選的，在一個實施例中：
[0040] 標(biāo)記點圖內(nèi)數(shù)值0代表邊界碼字的中心像素點，數(shù)值1代表正確碼字中心像素點， 數(shù)值2代表錯誤碼字中心像素點。已知在碼字圖像中，8鄰域碼字信息與中心碼字是對應(yīng) 的，即可由8鄰域碼字推斷出中心碼字。
[0041] 優(yōu)選的，在一個實施例中，可以對8鄰域進行分割，提取出"十"型和"X"型鄰域模 板。以一定的步長屯同時對標(biāo)記點圖和碼字圖像進行掃描，當(dāng)掃描到標(biāo)記點圖中數(shù)值為2 的標(biāo)記點時，說明在碼字圖像內(nèi)該位置處是錯誤碼字，則檢測碼字圖像中對應(yīng)位置碼字的 "十"型鄰域信息，得到鄰域碼字。根據(jù)已知的編碼規(guī)律，利用鄰域碼字計算出中心碼字，用 其代替錯誤碼字，實現(xiàn)校正。
[0042] 優(yōu)選的，在一個實施例中，完成一次校正后，再以一定的步長屯對標(biāo)記點圖和碼字 圖像進行掃描，當(dāng)掃描到標(biāo)記點圖中數(shù)值為2的標(biāo)記點時，檢測碼字圖中對應(yīng)位置碼字的 "X"型鄰域信息，若"X"型鄰域信息和中心碼字不符合已知的編碼規(guī)律，則利用