相关运算在条码定位中的应用研究

【摘要】： 数学上的相关运算常被用于物理学、计算机科学及信息科学中。精密图像测量、高精度图像目标定位中常用的数字相关法正是基于相关原理而发展起来的：并且由于其操作简单、适应性强(对环境要求低、抗干扰能力强)、精度高等优点，在实际中有着广泛的应用。 数字相关方法最初是由Yamaguchi、Peters W．H和Ramson W．F等人于1982提出的，国内最先对该方法进行研究的是高建新等人。近年来，随着计算机技术的发展以及图像采集设备的完善，数字相关法得到了不断的改进和提高。本课题以该技术领域的研究成果为理论基础，以条码定位技术的典型应用产品——数字水准仪的国内外发展状况为背景，以提高数字水准测量系统的精度为目的，针对数字水准测量中条码标尺定位精度受环境条件及测量距离的影响问题进行了分析研究；提出了基于相关原理的水准条码标尺的亚像素定位算法。为实现相关定位匹配运算，建立了等间隔条码标尺的灰度值与条码间距和标尺位置高度(标高)之间的数学关系式以及相应条码图像的数学关系式。 可靠性和精度是衡量一种算法优劣的两个重要指标。为了验证本算法的性能，在VC++6.0环境下通过C++语言编制了基于周期组合编码的四周期组合码水准标尺的仿真软件，进行了模拟仿真实验。并在模拟实验的基础上，进行了实际数字水准仪的测量实验验证。仿真结果与实际实验结果都表明新算法的提出，有效地提高了水准标尺的定位精度，降低了环境条件对数字水准测量系统的影响。