光學(xué)成像條碼定位理論研究及應(yīng)用.pdf

1、光學(xué)成像條碼定位是一種基于條碼識(shí)別技術(shù)和機(jī)器視覺(jué)測(cè)量的光電自動(dòng)化測(cè)量方法，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。在條碼識(shí)別技術(shù)發(fā)展日趨成熟的今天，有關(guān)條碼定位，特別是測(cè)量距離可變的大量程定位的研究卻相當(dāng)稀少。國(guó)際上的相關(guān)研究成果以產(chǎn)品的形式出現(xiàn)并被少數(shù)幾家公司壟斷，由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等原因，公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)極為有限；而國(guó)內(nèi)的研究起步較晚，目前對(duì)該問(wèn)題還沒(méi)有徹底解決，造成國(guó)內(nèi)相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)空白的現(xiàn)狀。本論文正是以此為研究背景，旨在對(duì)光學(xué)成像條碼的定位機(jī)理進(jìn)行

2、系統(tǒng)的研究，并發(fā)展遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)高密度條碼的檢測(cè)識(shí)別及定位算法。 位移條碼的編解碼原理是光學(xué)成像條碼定位技術(shù)的工作基礎(chǔ)，長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)此缺乏系統(tǒng)的研究，文中彌補(bǔ)了這一不足，并歸納了條碼標(biāo)尺設(shè)計(jì)原則、步驟及條碼定位一般算法。 測(cè)量距離大范圍變化時(shí)定位困難，主要體現(xiàn)在遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)高密度條碼檢測(cè)和測(cè)量距離變化時(shí)不同密度條碼檢測(cè)算法的切換兩方面。為此首先討論了不同密度條碼信號(hào)的各種空域檢測(cè)方法；并基于條碼等間隔結(jié)構(gòu)提出頻域計(jì)算物

3、像比的方法，使不同距離下物像比的求解方法得到了統(tǒng)一，為算法切換提供了依據(jù)。 正弦條碼在編解碼原理上獨(dú)具特色，對(duì)其定位算法的研究具有重要意義。本文針對(duì)相關(guān)研究成果空白的現(xiàn)狀，對(duì)此進(jìn)行了深入研究。利用課題組現(xiàn)有資源——正弦條碼標(biāo)尺，在不需要通過(guò)精確提取各碼條寬度值的情況下，利用頻域法得到的等效寬度序列實(shí)現(xiàn)了其定位算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了算法的正確性和精確性；在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出一種具有一定特色的新型正弦組合碼并發(fā)展了相應(yīng)的定位算法，大大

4、提高了條碼的利用率和抗干擾能力。 最后，將本文研究成果應(yīng)用于電子水準(zhǔn)測(cè)量中，制成電子水準(zhǔn)儀樣機(jī)，并自主編寫相應(yīng)的開(kāi)發(fā)仿真測(cè)試軟件，進(jìn)行大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果接近國(guó)家一級(jí)水準(zhǔn)儀標(biāo)準(zhǔn)。 鑒于條碼尺刻劃精度檢驗(yàn)的重要性，本文還就用于此項(xiàng)檢驗(yàn)的常用系統(tǒng)——雙頻激光器外差干涉測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)中物體變速運(yùn)動(dòng)對(duì)測(cè)量精度的影響進(jìn)行了探討，提出了一種新型數(shù)字自適應(yīng)線性倍頻思想，仿真結(jié)果證明了其可行性。 論文對(duì)光學(xué)成像條碼定位的機(jī)理研究及實(shí)