本发明涉及一种定位条码及其定位并识别的方法。
背景技术：
：条码是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。常见的条码是由反射率相差很大的黑条(简称条)和白条(简称空)排成的平行线图案。条码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等许多信息，因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到广泛的应用。但是，现有条码有一维条码和二维条码，它们都不是为了定位而设计的，而且对它们的识别的速度也不可能很快。技术实现要素：本发明的目的是提供一种能够快速定位和识别的定位条码及其定位并识别的方法。实现本发明目的的技术方案是：一种定位条码，包括由内而外依次同心设置的起始圆环、信息圆环和结束圆环；所述起始圆环包括一个起始窄环和一个起始宽环；所述起始窄环的宽度小于起始宽环的宽度；所述信息圆环包括至少一个信息窄环和至少一个信息宽环；所述结束圆环设置一个；所述起始窄环的宽度＝信息窄环的宽度；所述起始宽环的宽度＝信息宽环的宽度＜结束圆环的宽度；所述起始圆环的最内圈圆环围绕的区域中填充有不出现在背景颜色中的识别色；所述起始窄环和起始宽环之间的间距与信息圆环中各圆环的间距相同。所述起始圆环的起始窄环位于起始宽环内部；所述识别色填充在起始窄环围绕的区域中。上述定位条码的识别方法，包括以下步骤：①、通过摄像头对定位条码拍摄图像；②、在拍摄的图像中找到定位条码的中心点坐标，完成对定位条码的定位；③、通过定位条码的信息圆环完成对定位条码的识别。所述步骤②中找到定位条码的中心点坐标，完成对定位条码定位的具体方法为：由于角度的原因，在拍摄的图像中定位条码会呈椭圆形，因此找寻定位条码的中心点坐标就是找寻椭圆的中心点坐标；首先，在图像中找到识别色的区块，选择其中一点作为基点a，从a点向不同方向作至少五条射线与起始圆环的内环相交，得到至少五个点(若超过五个点，则通过最小二乘法)确定椭圆的方程，以下推导过程，假定有n(n≥5)个点，其推导如下：假定该椭圆的方程f(x,y)＝0为：x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5＝0，由于上述各个交点均位于椭圆上，于是有：xi2+a1yi2+a2xiyi+a3xi+a4yi+a5＝0，令求得到：求得到：求得到：求得到：求得到：由(一)式得到：由(二)式得到：由(三)式得到：由(四)式得到：由(五)式得到：解此线性方程组，可以得到a1、a2、a3、a4、a5；通过旋转坐标系，将方程f(x,y)＝0中的交叉乘积项消掉，令坐标轴顺时针旋转θ角，坐标轴变为x’和y’，有：x=x′cosθ-y′sinθy=x′sinθ+y′cosθ,]]>代入x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5＝0中，并令x’y’的交叉乘积项为0，有：-2sinθcosθ+2a1sinθcosθ+a2(cos2θ-sin2θ)＝0(a1-1)sin2θ＝a2cos2θ2θ=tan-1a2a1-1]]>由此可以得到θ角：(x'cosθ-y'sinθ)2+a1(x'sinθ+y'cosθ)2+a2(x'cosθ-ysinθ)(x'sinθ+y'cosθ)+a3(x'cosθ-y'sinθ)+a4(x'sinθ+y'cosθ)+a5＝0由于已经使x’y’交叉乘积项为0，则有：x'2cos2θ+y'2sin2θ+a1x'2sin2θ+a1y'2cos2θ+a2(x'2sinθcosθ-y'2sinθcosθ)+a3(x'cosθ-y'sinθ)+a4(x'sinθ+y'cosθ)+a5＝0令：c1＝cos2θ+a1sin2θ+a2sinθcosθc2＝a3cosθ+a4sinθc3＝sin2θ+a1cos2θ-a2sinθcosθc4＝a4cosθ-a3sinθ于是有：c1x'2+c2x'+c3y'2+c4y'+a5＝0c1(x′2+c2c1x′+c224c12)+c3(y′2+c4c3y′+c424c32)+a5-c224c1-c424c3=0]]>(x′+c22c1)2c224c12+c424c1c3-a5c1+(y′+c42c3)2c224c1c3+c42c32-a5c3=1]]>椭圆圆心位于新坐标系的点，对应于原坐标系的这样就完成了对定位条码的定位。所述步骤③中通过定位条码的信息圆环完成对定位条码的识别的具体方法为：从定位条码的中心点出发，沿任意一个方向依次检测定位条码；首先检测的是两圈起始圆环，通过对其宽度、间距的检测，获知信息圆环的间距和两种宽度；然后逐一检测各信息圆环的信息，根据不同宽度，信息窄环代表0或1，信息宽环代表1或0，得到对应的二进制数据信息；最后检测到宽度最大的结束圆环，对条码识别的工作就告结束。采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明的定位条码通过图像识别的方法，能够被快速定位和识别，因此本发明的定位条码设置在移动目标上，能够快速、精确地识别不同的移动目标并判断目标的位置。附图说明为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1为本发明的结构示意图。附图中的标号为：起始圆环1、起始窄环11、起始宽环12、识别色13、信息圆环2、信息窄环21、信息宽环22、结束圆环3。具体实施方式(实施例1)见图1，本实施例的定位条码及其定位并识别的方法，包括由内而外依次同心设置的起始圆环1、信息圆环2和结束圆环3。起始圆环1包括一个起始窄环11和一个起始宽环12。起始窄环11的宽度小于起始宽环12的宽度。信息圆环2包括至少一个信息窄环21和至少一个信息宽环22。结束圆环3设置一个。起始窄环11的宽度＝信息窄环21的宽度。起始宽环12的宽度＝信息宽环22的宽度＜结束圆环3的宽度。起始圆环1的最内圈圆环围绕的区域中填充有不出现在背景颜色中的识别色13。起始窄环11和起始宽环12之间的间距与信息圆环2中各圆环的间距相同。优选方案为：起始圆环1的起始窄环11位于起始宽环12内部。识别色13填充在起始窄环11围绕的区域中。本实施例的定位条码的识别方法，包括以下步骤：①、通过摄像头对定位条码拍摄图像。②、在拍摄的图像中找到定位条码的中心点坐标，完成对定位条码的定位，具体方法为：由于角度的原因，在拍摄的图像中定位条码会呈椭圆形，因此找寻定位条码的中心点坐标就是找寻椭圆的中心点坐标。首先，在图像中找到识别色13的区块，选择其中一点作为基点a，从a点向不同方向作至少五条射线与起始圆环1的内环相交，得到至少五个点(若超过五个点，则通过最小二乘法)确定椭圆的方程，以下推导过程，假定有n(n≥5)个点，其推导如下：假定该椭圆的方程f(x,y)＝0为：x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5＝0，由于上述各个交点均位于椭圆上，于是有：xi2+a1yi2+a2xiyi+a3xi+a4yi+a5＝0，令求得到：求得到：求得到：求得到：求得到：由(一)式得到：由(二)式得到：由(三)式得到：由(四)式得到：由(五)式得到：解此线性方程组，可以得到a1、a2、a3、a4、a5；通过旋转坐标系，将方程f(x,y)＝0中的交叉乘积项消掉，令坐标轴顺时针旋转θ角，坐标轴变为x’和y’，有：x=x′cosθ-y′sinθy=x′sinθ+y′cosθ,]]>代入x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5＝0中，并令x’y’的交叉乘积项为0，有：-2sinθcosθ+2a1sinθcosθ+a2(cos2θ-sin2θ)＝0(a1-1)sin2θ＝a2cos2θ2θ=tan-1a2a1-1]]>由此可以得到θ角：(x'cosθ-y'sinθ)2+a1(x'sinθ+y'cosθ)2+a2(x'cosθ-ysinθ)(x'sinθ+y'cosθ)+a3(x'cosθ-y'sinθ)+a4(x'sinθ+y'cosθ)+a5＝0由于已经使x’y’交叉乘积项为0，则有：x'2cos2θ+y'2sin2θ+a1x'2sin2θ+a1y'2cos2θ+a2(x'2sinθcosθ-y'2sinθcosθ)+a3(x'cosθ-y'sinθ)+a4(x'sinθ+y'cosθ)+a5＝0令：c1＝cos2θ+a1sin2θ+a2sinθcosθc2＝a3cosθ+a4sinθc3＝sin2θ+a1cos2θ-a2sinθcosθc4＝a4cosθ-a3sinθ于是有：c1x'2+c2x'+c3y'2+c4y'+a5＝0c1(x′2+c2c1x′+c224c12)+c3(y′2+c4c3y′+c424c32)+a5-c224c1-c424c3=0]]>(x′+c22c1)2c224c12+c424c1c3-a5c1+(y′+c42c3)2c224c1c3+c42c32-a5c3=1]]>椭圆圆心位于新坐标系的点，对应于原坐标系的这样就完成了对定位条码的定位。③、通过定位条码的信息圆环2完成对定位条码的识别，具体方法为：从定位条码的中心点出发，沿任意一个方向依次检测定位条码。首先检测的是两圈起始圆环1，通过对其宽度、间距的检测，获知信息圆环2的间距和两种宽度。然后逐一检测各信息圆环2的信息，根据不同宽度，信息窄环21代表0或1，信息宽环22代表1或0，得到对应的二进制数据信息。最后检测到宽度最大的结束圆环3，对条码识别的工作就告结束以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3