一种符号阵列结构光编码图案的生成方法及装置与流程

技术特征：

1.一种符号阵列结构光编码图案的生成方法，其特征在于，所述方法包括：

根据线性反馈移位寄存器生成2元4阶伪随机序列；

根据所述伪随机序列，将序列一个周期内的4阶子序列全部罗列出来，然后从中找出11组子序列组成一个4x11的编码矩阵；

将所述编码矩阵重复映射到具有周期性的棋盘格图案中生成符号阵列编码图案，将符号阵列编码图案分成两块单独图案，再将这两块单独图案分别上下翻转，然后将翻转后的图案分别设在原编码图案的左右两侧，形成一个更大的符号阵列编码图案；

将形成的更大的符号阵列编码图案作为基础图案，经上下或左右平移拼接，得到拼接后的符号阵列编码图案；

按照横线分离原则，将拼接后的符号阵列编码图案以图案中心点为中心沿顺时针或逆时针方向旋转一定的角度，得到旋转后的符号阵列编码图案；

按长方形或正方形从旋转后的符号阵列编码图案中截取出最终的符号阵列编码图案，所述最终的符号阵列编码图案作为符号阵列结构光编码图案用于对投射空间或目标物体进行投射编码。

2.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于：优选的，在根据所述伪随机序列，将序列一个周期内的4阶子序列全部罗列出来，然后从中找出11组子序列组成一个4x11的编码矩阵之前，还包括：

选取棋盘格图案；

所述选取棋盘格图案还包括：

选取一定大小的棋盘格图案，每一个棋盘格内都有一个白色或黑色的内切圆，并且按照黑白间隔方式周期性排列，各个圆形连接处为类菱形区域；

所述选取棋盘格图案的大小为3n×12n。

3.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述根据线性反馈移位寄存器生成2元4阶伪随机序列进一步包括：

生成一个2元4阶的伪随机序列，其周期为15，每个4阶的子序列只出现一次。

4.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，根据所述伪随机序列，将序列一个周期内的4阶子序列全部罗列出来，然后从中找出11组子序列组成一个4x11的编码矩阵进一步包括：

在序列的一个周期内，每个4阶的子序列只出现一次，将序列一个周期内的4阶子序列全部罗列出来得到矩阵，矩阵中每个4位2进制子序列都是唯一的；

选取矩阵中的11组子序列组成一个4x11的矩阵，选取的子序列的二进制数值从高位到低位沿矩阵的每一列从上而下依次排列，并且该矩阵中每个4x2的窗口都是唯一的。

5.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述将所述编码矩阵重复映射到具有周期性的棋盘格图案中生成符号阵列编码图案，将符号阵列编码图案分成两块单独图案，再将这两块单独图案分别上下翻转，然后将翻转后的图案分别设在原编码图案的左右两侧，形成一个更大的符号阵列编码图案进一步包括：

编码矩阵的唯一性窗口大小为4x2，即在编码图案中任意两列连续的菱形图案在编码图案中是唯一的，从而任意两列菱形图案加上中间的棋盘格图案做组成的图案在整编码图案中是唯一的，确保编码图案中没有相同的码字类型。

6.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述将形成的更大的符号阵列编码图案作为基础图案，经上下或左右平移拼接，得到拼接后的符号阵列编码图案进一步包括：

经过平移拼接后的符号阵列编码图案，但在水平方向不能满足横线分离原则。

7.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述按照横线分离原则，将拼接后的符号阵列编码图案以图案中心点为中心沿顺时针或逆时针方向旋转一定的角度，得到旋转后的符号阵列编码图案进一步包括：

拼接后的符号阵列编码图案以图案中心沿顺时针或逆时针旋转一定的角度，确保在水平方向重复码字中心落在不同垂直坐标上。

8.一种符号阵列结构光编码图案的生成装置，其特征在于：所述生成装置包括伪随机序列生成单元、编码矩阵组成单元、符号阵列编码图案生成单元、拼接单元、旋转单元、截取单元；

所述伪随机序列生成单元，用于根据线性反馈移位寄存器生成2元4阶伪随机序列；

所述编码矩阵组成单元，用于根据所述伪随机序列，将序列一个周期内的4阶子序列全部罗列出来，然后从中找出11组子序列组成一个4x11的编码矩阵；

所述符号阵列编码图案生成单元，用于将所述编码矩阵重复映射到具有周期性的棋盘格图案中生成符号阵列编码图案，将符号阵列编码图案分成两块单独图案，再将这两块单独图案分别上下翻转，然后将翻转后的图案分别设在原编码图案的左右两侧，形成一个更大的符号阵列编码图案；

所述拼接单元，用于将形成的更大的符号阵列编码图案作为基础图案，经上下或左右平移拼接，得到拼接后的符号阵列编码图案；

所述旋转单元，用于按照横线分离原则，将拼接后的符号阵列编码图案以图案中心点为中心沿顺时针或逆时针方向旋转一定的角度，得到旋转后的符号阵列编码图案；

所述截取单元，用于按长方形或正方形从旋转后的符号阵列编码图案中截取出最终的符号阵列编码图案，所述最终的符号阵列编码图案作为符号阵列结构光编码图案用于对投射空间或目标物体进行投射编码。

9.根据权利要求8所述的生成装置，其特征在于：所述生成装置还包括，选取单元；

所述选取单元，用于选取棋盘格图案。

所述选取单元进一步用于：

选取一定大小的棋盘格图案，每一个棋盘格内都有一个白色或黑色的内切圆，并且按照黑白间隔方式周期性排列，各个圆形连接处为类菱形区域。

所述选取棋盘格图案的大小为3n×12n。

10.根据权利要求8所述的生成装置，其特征在于：所述编码矩阵组成单元进一步用于：

选取矩阵中的11组子序列组成一个4x11的矩阵，选取的子序列的二进制数值从高位到低位沿矩阵的每一列从上而下依次排列，并且该矩阵中每个4x2的窗口都是唯一的。