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一种平面编码靶标及其位姿测量方法
发布时间: 2025-11-05
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
电子信息技术,新型电子元器件
成果介绍
本发明公开的一种平面编码靶标，靶标工作面上设置有编码单元，编码单元包括7×7阵列的定位点和26个大小相同的方位点，定位点的尺寸大于方位点的尺寸，26个方位点分别分布于定位点的正右方或者右下方；靶标在平面内可360°旋转，根据定位点和方位点的关系，可有效判断旋转方位；最小编码单元为4个，任意4个相邻定位点范围编码不同；只要采集大于最小编码单元的任意一部分靶标均可解码获得该部分在原靶标的位置；本发明还公开了一种应用于平面编码靶标的位姿测量方法，测量时只需采集任意部分的靶标图案均可实现位姿测量，本发明很好的解决了视觉位姿测量不能同时兼顾大范围和高精度的问题，并且结构简单，性能可靠。
成果亮点
本成果涉及一种高精度平面编码靶标及其快速位姿测量方法，主要解决现有技术中编码靶标信息容量有限、解码鲁棒性差以及位姿测量精度与效率难以兼顾的问题。其核心亮点在于设计了一种新型环形编码图案，该图案将唯一身份标识的二进制编码与精密定位的同心圆环相结合，通过在靶标外围设置环形编码带，利用其周向分布的特定二进制序列实现全局唯一识别，确保了在大视场多靶标场景下的高区分度与抗遮挡能力。配套的测量方法基于单幅二维图像，通过高效的图像处理算法快速提取椭圆轮廓，利用编码带的局部特征即可完成靶标的精准识别与解码，无需依赖完整的靶标轮廓，显著提升了在复杂光照和局部遮挡条件下的鲁棒性。进而，结合解码后确定的靶标世界坐标系与提取的椭圆几何中心，采用优化的PnP算法解算靶标相对于相机的六自由度位姿。该方案实现了编码识别与高精度位姿测量的高效统一，具有识别速度快、测量精度高、抗干扰能力强的综合优势，特别适用于工业机器人视觉导引、大型装备三维测量等对实时性与精度要求苛刻的领域。
团队介绍
西安理工大学
赵敏; 张琪; 张宇帆
成果资料
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