阅读说明：本技术 一种基于二维码的文物拆解相对位置校验方法 (Cultural relic disassembling relative position verification method based on two-dimensional code ) 是由 邓宏 全定可 李张翼 李飞刚 刘永波 董鑫超 王健煜 赵泽生 于 2019-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于二维码的文物拆解相对位置校验方法,在每一个文物上贴上二维码并拍摄照片,根据文物拆解前原始图和校验图中的二维码相对位置信息进行位置判别,并标记出二维码错误位置和旋转错误角度,然后根据标记出的错误信息重新进行文物修复,直至原始图与校验图匹配成功。本发明提供的二维码校验方法,能够根据工程进度进行实时拍照校验,提高工作效率。(The invention discloses a cultural relic disassembly relative position verification method based on two-dimensional codes, which is characterized in that two-dimensional codes are attached to each cultural relic, a picture is shot, position judgment is carried out according to relative position information of the two-dimensional codes in an original graph and a verification graph before the cultural relic is disassembled, a two-dimensional code error position and a two-dimensional code rotation error angle are marked, and then cultural relic repair is carried out again according to the marked error information until the original graph and the verification graph are successfully matched. The two-dimensional code checking method provided by the invention can be used for carrying out real-time photographing checking according to the project progress, so that the working efficiency is improved.)

一种基于二维码的文物拆解相对位置校验方法

技术领域

本发明属于文物保护技术领域，尤其涉及一种基于二维码的文物拆解相对位置校验方法。

背景技术

在修复文物的全过程中一定要“忠实于原物的一切，绝不允许凭自己的主观臆造来改变文物的原貌”。因为哪怕是微小的改变，都会使文物失去真实性。否则就是失真的修复，这必定会使文物价值受损失。

在目前对文物分解迁移的施工流程中，工匠按自己遵循的一套规则对砖体进行标记，标记方式各式各样，没有统一的标准。检查单位难以对修复完成的文物工程进行检验，难以判断修复后的文物构件位置是否和修复前的相同，由于落后的技术方式，导致修复后文物构件位置变动，失去原有的历史文化信息。

因此，有必要提供一种新的文物拆解相对位置校验方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于二维码的文物拆解相对位置校验方法，包括以下步骤：

步骤一：在每个待拆解文物单元上贴二维码并拍照得到原始图；

步骤二：将文物拆解并迁移后重新进行修复并拍照得到校验图；

步骤三：将文物拆解前的原始图和校验图中的二维码进行相对位置判别；

步骤四：标记出二维码错误位置和旋转错误角度；

步骤五：根据标记出的错误信息重新进行文物修复，直至原始图与校验图匹配成功。

进一步的方案为，所述步骤三中二维码相对位置判别包括：相同二维码在两幅图中的旋转度判别、两个二维码的相对位置判别、三个二维码的相对位置判别、多个二维码的相对位置判别。

进一步的方案为，所述相同二维码在两幅图中的旋转度判别方法包括：

a1：根据一个二维码三个坐标点中的第一个点和第二个点建立矢量，并分别提取原始图和校验图中相同二维码两点矢量；

a2：计算两个矢量角度；

a3：判断矢量角度是否大于阈值，如果大于阈值，则角度错误，如果不大于，则角度正确。

所述两个二维码的相对位置判别方法包括：

b1:分别提取原始图和校验图中相同二维码两点矢量；

b2:计算两个矢量角度；

b3:判断矢量角度是否大于阈值，如果大于阈值，则角度错误，如果不大于，则继续判断两个二维码之间是否还有其他二维码；

b4:若存在其他二维码，则位置错误，若不存在其他二维码，则位置正确。

进一步的方案为，所述三个二维码的相对位置判别方法包括：

c1:分别提取校验图中两个二维码点坐标；

c2:用亮点位置校验方法；如果其中有任意两个二维码校验不准确，则判定位置错误；

c3:三点位置按照排列组合变换另外5种位置关系再进行判断；

c4:如果所有情况下都无法判定正确，则标记三个二维码都为错误；如果在尝试交换后能够判定正确，则标记出该二维码在校验图中应该在的位置，即位置互换后的位置。

进一步的方案为，所述多个二维码的相对位置判别方法包括：

d1:在校验图中每一个二维码信息都提取离其最近的两个二维码组成三角形；

d2：使用三点校验方法来判定这三个二维码位置是否正确；

d3：如果不正确则计算下一个点和其邻近的两个点，以此往复，如果正确则计算两幅图中该三角形的边长比值，从而计算出缩放比；

d4：在计算缩放比的过程中，如果遍历校验图中的所有点也无法找出正确的三角形，则说明校验图中错误严重无法判断；

d5：将之前正确的三个二维码确定为正确位置，并开始判断下一个二维码位置是否正确；

d6：将判断点分别和正确的三个点坐标连接，通过缩放比计算边长差和角度差，小于一定阈值则判定正确，并放入到正确的点组中，如果不正确可以根据原始图中该点和三个正确点的相对位置在校验图中标出该点的正确位置

本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的二维码校验方法，能够根据工程进度进行实时拍照校验，提高工作效率。

(2)本发明相对之前的方法，能够减少因为匠人失误对文物造成的损失。

附图说明

图1：文物修复校验总体流程图

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实施例提供一种一种基于二维码的文物拆解相对位置校验方法，在每一个文物上贴上二维码并拍摄照片，根据文物拆解前原始图和校验图中的二维码相对位置信息进行位置判别，并标记出二维码错误位置和旋转错误角度。由于位置校验出现错误的可能性有很多，需要分别建立多种情况下的判别方式，因此本方案主要考虑的校验情况如下：相同二维码在两幅图中的旋转度判别、两个二维码的相对位置判别、三个二维码的相对位置判别、多个二维码的相对位置判别。

实施例1

相同二维码在两幅图中的旋转度判别的目的是为了能够检测出文物摆放姿态出现的问题。在二维码识别算法中可以检测出二维码三个(或者四个)角点坐标，并且已经按照顺序存入数据中。因此可以直接根据一个二维码三个坐标点中的第一个点和第二个点之间建立矢量，并且计算两个图中相同二维码的矢量的角度，如果角度大于一定阈值，则判定为该文物出现姿态错误。

实施例2

校验图中如果只有两个文物信息，需要计算其分别在校验图和原始合成图中的两点矢量并计算两个矢量的角度，如果角度小于阈值则继续判断在原始合成图中该两点之间是否还有其他文物信息，如果没有说明位置正确。

实施例3

校验图中如果只有三个文物信息，则将三个文物的二维码信息两两提取，分别按照两点位置校验方法进行判断，如果其中有任意两个二维码校验不准确，则判定位置错误。与此同时尝试交换三点位置再次判断(交换情况按照排列组合共有5种)，如果所有情况下都无法判定正确则标记三个二维码都为错误。如果在尝试交换后能够判定正确，则标记出该二维码在校验图中应该在的位置，即位置互换后的位置。

实施例4

校验图中文物信息数量大于三个在本算法中判定为多点位置校验的情况，这在以后的使用过程中是出现最频繁的一种情况，该算法设计描述如下：

因为拍摄的远近问题，二维码之间的距离在两幅图中是有缩放关系的，这也是两点算法中判定角度正确后需要判定原始合成图中两点之间是否还有其他信息的原因。因此，本算法需要首先找出两幅图的缩放比，以便于校验算法的判定。

首先在校验图中每一个二维码信息都提取离其最近的两个二维码组成三角形，然后使用三点校验方法来判定这三个二维码位置是否正确，如果不正确则计算下一个点和其邻近的两个点，以此往复，如果正确则计算两幅图中该三角形的边长比值，从而计算出缩放比。

在计算缩放比的过程中，如果遍历校验图中的所有点也无法找出正确的三角形，则说明校验图中错误严重无法判断。在已知缩放比的情况下，将之前正确的三个二维码确定为正确位置，并开始判断下一个二维码位置是否正确。判断方法为：首先将判断点分别和正确的三个点坐标连接，通过缩放比计算边长差和角度差，小于一定阈值则判定正确，并放入到正确的点组中，如果不正确可以根据原始图中该点和三个正确点的相对位置在校验图中标出该点的正确位置。如果正确点组数量已经大于三个点，则在判断下一个二维码坐标点时，从正确点组中选出重心距离判定点最近的三个点进行判定，从而提高判断准确度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。