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龙图腾网获悉渤海大学申请的专利一种用于视觉测量的圆环标志及高精度提取和编解码方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117095057B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311038957.0，技术领域涉及：G06T7/73；该发明授权一种用于视觉测量的圆环标志及高精度提取和编解码方法是由崔红霞;赵紫为;张芳菲设计研发完成，并于2023-08-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于视觉测量的圆环标志及高精度提取和编解码方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种用于视觉测量的圆环标志及高精度提取和编解码方法，该圆环标志包括：正方形外边框及圆环，所述正方形外边框的内部设置所述圆环，且所述正方形外边框与所述圆环的集合中心相同，所述正方形外边框的边长与圆环的大圆半径以及小圆半径的比值为r1:r2:r3，所述圆环的内部顺时针内嵌二进制编码。本发明提供的用于视觉测量的圆环标志及高精度提取和编解码方法，兼顾了影像上控制点的可精确检测与自身携带编码问题，可以用来高精度求解相机位姿。

本发明授权一种用于视觉测量的圆环标志及高精度提取和编解码方法在权利要求书中公布了：1.一种用于视觉测量的圆环标志的高精度提取和编解码方法，其特征在于，用于视觉测量的圆环标志包括：正方形外边框及圆环，所述正方形外边框的内部设置所述圆环，且所述正方形外边框与所述圆环的集合中心相同，所述正方形外边框的边长与圆环的大圆半径以及小圆半径的比值为，所述圆环的内部顺时针内嵌二进制编码； 所述方法包括如下步骤： 步骤1：获取圆环标志的影像，并对其进行正四边形轮廓近似提取，具体包括如下步骤： 步骤101：获取圆环标志的影像I的边缘信息，使用Canny算子提取影像I中的边缘信息，基于边缘检测结果使用四边形轮廓拟合算法，将检测到的轮廓存储在集合内，其中表示一个闭合四边形轮廓，包含了四个顶点像素坐标信息、、、； 步骤102：对于每个四边形轮廓通过下式计算四边形的边长、、、，其中，表示顶点与在影像I上的像素距离； 1 式中，与分别是点在像素坐标系上的横坐标与纵坐标分量； 步骤103：计算四边形最大边长与最小边长的比值，若大于阈值0.8，则认为该四边形为正四边形，得到提取的正四边形轮廓，否则舍弃该四边形； 步骤2：对提取的正四边形轮廓进行正四边形纠正，具体为： 创建一个宽度为的正方形影像块，在像素坐标处的灰度值取自影像I在像素坐标处的灰度值，其中像素坐标与之间的关系通过单应变换建立，的计算公式为： 2 其中，是影像中正四边形轮廓的顶点的像素坐标，是正方形影像块中与对应的顶点像素坐标，是归一化尺度因子，是单应矩阵中第行、第列的元素； 步骤3：对纠正完毕的轮廓进行圆环检测，步骤3中，对纠正完毕的轮廓进行圆环检测，具体包括如下步骤： 步骤301：基于圆环标志的几何先验，即正方形边框与圆环具有相同的几何中心且正方形边框的边长与圆环外径与圆环内径的比值为，将、、分别假设为正方形影像块中圆环中心的像素坐标、圆环外径与内径的初值； 步骤302：使用Canny算子提取正方形影像块中的边缘信息，通过下式对大圆与小圆的响应值进行统计，为： 3 4 5 式中，、分别是大圆与小圆的响应值，及分别为大圆与小圆的半径，其中，表示正方形影像块在像素坐标处被Canny算子检测为边缘信息，在条件成立时取1，否则取0，度量了影像上坐标为的到为圆心，为半径的圆的误差； 步骤303：估计图像中存在圆环的概率为： 6 大于阈值0.8时，则认为该图案为圆环标志； 步骤4：检测完毕后进行圆环参数精化，具体为： 根据损失函数进行圆环参数精化，得到精确的圆环标志中心像素坐标与圆环的内外径，其中，损失函数为： 7 式中，分别是圆环中心、外径与内径待优化的值； 步骤5：精化完毕后进行圆环展开，具体为： 对于精化后的正方形影像块，以为原点建立与像素坐标系平行的坐标系xoy，基于下式以x轴为起点将圆环展开成条形图： 8 使用列行的矩阵表示展开后的条形图像，其中，矩阵列行的元素代表条形图像在处的灰度值； 步骤6：展开后进行循环二进制编码提取，具体包括如下步骤： 步骤601：沿着竖直方向对矩阵进行求和得到行向量，其中，表示向量的第个元素； 步骤602：求解的梯度向量，其中，，将在第个元素处断裂并重新拼接，得到，其中，是中最大元素的下标； 步骤603：构建尺寸为N的行向量，其中，的计算公式为： 9； 步骤7：根据提取的循环二进制编码确定圆环标志的身份标识。

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