自识别标记(self-identifying marker) -（5）用于相机标定的CALTag图案设计

最新推荐文章于 2024-12-10 19:20:00 发布

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#CALTag #设计 #自识别标记

本文探讨了用于相机标定的CALTag图案设计，重点在于code尺寸选取、设计考虑因素及限制条件。文章指出，code尺寸需兼顾codebook大小和物理尺寸，保证在各种环境下具有良好的识别性。此外，黑白配色、边界的空白区域以及汉明距离的设定都是为了增强鲁棒性和避免干扰。最终，通过贪心算法寻找有效的code，确保在实际应用中的准确识别。

前面介绍了CALTag的工作原理、应用领域。如果我们想在实际项目中应用自识别标记，通常需要根据项目的特点来设计不同尺寸，不同数目，不同排列的图案，那么如何设计属于自己的图案呢？有什么要注意的呢？下面简单介绍一下。

CALTag图案设计

由于CALTag图案一般打印后张贴在自然环境中使用，需要考虑运算量、旋转不变、鲁棒性等从而保障在大部分环境下有较强的实用性，所以设计还是比较讲究的，需要注意一些细节。下面以code尺寸M x N=4 x 4，边界尺寸K=2为例进行介绍。这也是推荐的设计模式。
先来看下这种设计图案的示例：
这里写图片描述
上图左称为一个marker，上图右为4x4的marker矩阵。

1、code尺寸选取

code尺寸的选择是综合考虑了codebook的大小和图案的物理尺寸而确定的。Code尺寸越大，codebook里的code就越多，如果实际上使用的只是有限的code，那么多出来的code也没什么卵用，但是实际打印出来的棋盘格里的code物理尺寸会变小，在拍摄距离较远时会影响识别效果。

2、几个疑问

抛出2个问题自问自答：
1、为什么要用黑白两色的标记？不能用彩色吗，或者灰度图？
这和二维码为什么一般采用黑白两色设计的原理差不多：因为计算机世界就是0,1构成的，选择黑白这种对比强烈的颜色可以在不同光照情况下算法更加鲁棒，同时方便打印，打印成本也很低。
2、为什么中间4 x 4的识别码和最外边界之间要空出两行？
因为需要保证角点检测的范围内没有其他干扰。假设上图右中黄色圆圈内为检测角点时扫描的范围，绿色圆圈内表示检测到的角点。如果识别码和最外边界没有间隙，那么在角点检测的扫描范围内（黄色圆圈内）可能会出现干扰，从而影响对角点的判定。