条码水准尺编码原理及其检定方法的研究
条码水准尺的编码原理及检定
条码水准尺的编码规则和解码方法-Leica（NA、DNA和LS系列）
CCD采集信号
计算初始搜索值，推算图像 放大比
参考信号
条码水准尺的编码规则和解码方法-Leica（NA、DNA和LS系列）
解码方法
依据望远镜成像原理求得标尺在CCD探 测器的宽度，将此条码的宽度设为测量信 号的初值，再以一定步距（2.025mm）改变 内部参考信号的“宽窄”与探测器采集到的测 量信号相比较，相关系数最大时，确定视 距高和视线高度数。
相关法
编码方式：二元伪随机码编码，基本条码宽度为2.025mm。黑码和白 码都为基本条码宽度的1~15倍。这样，“黑+白”或“白+黑”的组合方式 共有15*15=225种组合方式。Leica公司选取了其中的41种组合生成了 一段伪随机码。Leica系列的水准仪至少需要23个“2.025mm”才能确定 视准轴的位置。
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条码水准尺的编码规则和解码方法-Leica（NA、DNA和LS系列）
V N Lm
一副标尺米间隔长度平均值与标称值之差K
在[vv]最小情况下做直线回归，即
m LT L
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得到：
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一副标尺米间隔长度平均值与标称值之差K
徕卡条码水准标尺测距原理浅析
徕卡条码水准标尺测距原理浅析刘彤;倪颖倩【摘要】数字水准仪与条码水准标尺配合使用能够进行距离测量,本文主要探讨徕卡公司生产的数字水准仪与条码水准标尺的工作原理.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】2页(P158,157)【关键词】数字水准仪;条码水准标尺;测距【作者】刘彤;倪颖倩【作者单位】重庆市计量质量检测研究院,中国重庆 401123;重庆市计量质量检测研究院,中国重庆 401123【正文语种】中文【中图分类】P2040 引言电子水准仪又称数字水准仪（以下简称水准仪），它以传统的自动安平水准仪为基础，在照准部光路中添加了分光镜和图像探测器（即CCD），是具有划时代意义的一款产品。
通过配合条码水准标尺和图像处理系统使得水准仪实现数字化，使得水准仪获得了电子测距的高端功能。
1 概述本文中主要讨论徕卡数字水准仪配套的条码水准标尺（以下简称条码尺），该条码尺采用了伪随机条码技术。
伪随机码属于二进制码，它是按照一定规律排序后进行预设的，并且可以重复产生和复制，同时还具有随机特性。
该码由线性移位寄存器产生，当水准仪测距范围在（1.8～100）m时使用相关法，将测量采集到的信号与预设在水准仪中的参考信号进行比较，就是相关过程。
例如先将照准部目视片段与标尺底部对齐，发现不相同，然后往上移动一个步距（基本码宽），再进行比较，直到两码（或称两信号）相同为止，即最佳相关位置时，读数就可以确定，也能获得水准仪与条码尺间的距离。
2 工作原理数字水准仪将条码图象预设在水准仪中作为参考信号。
在条码标尺上，最窄的条码宽为2.025mm（黑色、黄色或白色），称为基本码。
在标尺上共有2000个基本码(4.05m的标尺)，不同数量的同颜色的基本码相连在一起，通过不同的排列组合，从而就构成了宽窄不同的若干组码条。
由于条码尺到水准仪的距离不同，条码在探测器上成像的“宽窄”也将不同，测量信号片段条码的“宽窄”会变化，引起相关困难。
条码识别技术实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解条码识别技术的基本原理和应用。
2. 掌握条码识别系统的组成和功能。
3. 熟悉条码识别软件的使用方法。
4. 提高对条码识别技术的实际操作能力。
二、实验原理条码识别技术是一种自动识别技术，通过扫描条码符号，将条码信息转换为数字信息，从而实现信息的高效采集和传输。
条码识别技术广泛应用于商品流通、工业生产、图书管理、仓储标证管理、信息服务等领域。
实验原理主要包括以下三个方面：1. 条码符号的编码规则：条码符号由黑白相间的条形和空隙组成，按照一定的编码规则编制而成。
常见的编码规则有EAN-13、UPC、Code 39、Code 128等。
2. 条码识别系统：条码识别系统主要由条码扫描器、条码识别软件和计算机组成。
条码扫描器负责采集条码图像，条码识别软件负责对条码图像进行处理和识别，计算机负责存储和管理条码信息。
3. 条码识别算法：条码识别算法是条码识别系统的核心，主要包括图像预处理、特征提取、模式识别等步骤。
三、实验设备与材料1. 实验设备：条码扫描器、计算机、条码识别软件。
2. 实验材料：各种条码标签、商品、图书等。
四、实验步骤1. 熟悉条码识别软件的操作界面和功能。
2. 将条码标签粘贴在商品或图书上。
3. 使用条码扫描器对条码标签进行扫描，采集条码图像。
4. 将采集到的条码图像导入条码识别软件。
5. 对条码图像进行预处理，包括去噪、二值化、滤波等。
6. 提取条码特征，如条码的起始符、终止符、数据符等。
7. 使用模式识别算法对条码特征进行匹配，识别条码信息。
8. 将识别结果与商品或图书的标签信息进行比对，验证识别结果。
五、实验结果与分析1. 实验结果：本次实验成功识别了多种条码标签，包括EAN-13、UPC、Code 39、Code 128等。
识别准确率达到100%。
2. 分析：（1）条码识别系统的组成和功能：本次实验使用的条码识别系统由条码扫描器、条码识别软件和计算机组成，能够满足实际应用需求。
各类数字水准尺条码尺原理介绍
• 世界第一台数字水准仪创造者——徕卡全 新推出的第二代数字水准仪！亲切的中文 字体、时尚的外观设计、符合人类工程学 的合理搭配、市场上最大的LC显示屏，这 一切都成为让人们投注无限热情的理由。 当然还包括：先进的电子技术，优秀的光 学机械系统、自如地揉合了TPS700全站仪 的菜单设计概念。徕卡的前沿科技给测量 引入了新的行业标准。
•
Leica的数字水准尺采用的是伪随机码。 伪随机码是指一种预先确定，并可重复实 现的具有某种随机特性的码，它虽然仅有2 个电平，却具有类似白噪声的相关特性， 只是幅度概率分布不再服从高斯分布。它 具有功率谱密度在很宽的频带内是均匀的、 自相关特性为s函数以及互相关函数为零等 优点，显然具备了上述3个条件，很适合在 数字水准仪中使用。
数字水准测量系统自动读数的原理在数字水准测量系统中当望远镜把标尺成像在其十字丝分划面上时一组由光敏二极管组成的探测器阵列把条码图像转换成具有256位灰度值的模拟视频信号对其整形放大和数字化后形成的测量信号与仪器内存的标准信号进行比较就可以实现自动读数如图leica数字水准仪采用相关法读数测量时由望远镜截取的某段标尺条码被ccd传感器转换成测量信号后与水准仪内存的参考信号做2维离散相关相关函数值最大的地方其坐标值即为所求的高度读数根据所成像的放大倍率可以求出视距的大小
土木八班 20110101434 杜昊桐
• 随着CCD传感器以及微处理技术迅猛发展， 高精度水准测量自动化已经成为现实。十 余年来，数字水准仪在中、高精度水准测 量方面已获得了长足的发展，其测量精度 已达到0.3一0.5 mm/km。
目前占据数字水准仪市场的主要是： • 瑞士 Leica公司 • 德国Zeiss公司 • 日本Sokkia公司 • 日本Topcon公司
徕卡条码水准标尺测距原理浅析
图2
此种技改方式在开始运行的两年多时间内,较为可靠,控制简便,反应灵敏,基本上满足了选煤工艺需要。
在进入2107年后,随着集团公司机械化采煤方式的进一步提高,入选煤种煤质的变化进一步加大,为了保证防堵装置的精度需要根据原煤性质不断调整报警装置的入料压力,由于原煤煤质检验和当晚入选煤种的不确定性逐渐增多,此种防堵检测方式,调整和维护量不断加重,出现了一定程度的不适应性。
为了进一步保证旋流器运行效果,涡北选煤厂又进行了旋流器防堵装置的再次升级改造,此种防堵装置如下图3:
图3
具体改造项目是:
(1)利用自制倾斜加长版探测装置来检测矸石明渠内的物料量,将检测点移至矸石明渠落料点处,通过增加多个接近开关来检测矸石明渠物料量来实现旋流器堵塞的报警和原煤供应控制。
(2)改进探测装置结构,避免物料飞溅等因素的影响,以提高装置的可靠性。
4结语
由于此次的技改,对防堵装置进行了大量的现场监测实验和优化,在投入运行后,效果良好,运行以来,对于煤种、煤质等的变化适应性更强,装置运行平稳、报警及时,维护量更小也更为便利,满足了选煤洗选过程对于旋流器防堵装置的各种要求。
(上接第146页)堆功率,汽机功率,中子仪表)的监视。
(2)建议针对这样的单点失效的参数增加冗余的变
送器配置:可以参考其他一些重要参数进行三个变送器的
配置,然后针对三个信号进行有效性选择(如SG液位的三
取中设置),可以大大降低单点失效时的概率和影响。
(3)由于增加变送器只能针对单点失效,对共模故
障作用可能不是很明显,建议增加相关报警提示,以
提醒电站操纵员及早做出响应。
二维条码质量监测的原理和方法.
二维条码质量监测的原理和方法一,概述条码是便于机器识别的图形符号,可分为一维条码和二维条码。
在超市,图书馆特快专递上使用的条码属于一维条码, 他们都是有一定的条和空, 通过一定的条空编码规则构成。
在一维条码符号的任意高度上, 信息编码都是相同的, 所以它的信息含量是有限的。
在二维条码符合中, 图形编码在二维平面上进行, 它所含的信息量远远大于一维条码符号。
这种特点,使得它在某些领域中具有很大的潜在应用市场。
二维条码符号主要分为行排式条码符号 (有时称为堆积式条码符号和矩阵式二维符号。
由于矩阵式二维符号的编码图形已经丧失了“条” 的形状特性, 所以一般不称它为条码符号。
下面我们分别讨论这两类符号印制质量的检测原理和方法二,行排式二维条码符号的质量检测行排式二维条码符号在图形上有一系列的表示数据和功能性组建的符号字符组成, 以确定的顺序堆叠成的一个矩形符号, 并组成一组数据信息。
行排式二维条码的每一个符号字符都具有线性条码字符的特性, 同样, 每一行也具有完美的线性条码符号的特性。
因此每一行可通过线性扫描技术进行识读, 但在信息有识读系统传送送应用系统之前, 应完成对行排式二维条码所有行的识度。
行排式二维条码的质量参数如下:起始符和终止符的质量等级;码字读出率;未使用的纠错;码字的印刷质量。
行排式二维条码质量的最终等级为以上 4个人参数质量等级的最低值。
1. 起始符和终止符的质量等级在行排式二维条码中, 各个行的起始符和终止符 (或相同功能的图形, 比如微型PSF417的行位置指示图案都是一样的, 它的质量等级判定方法和线性条码符号质量检测采用的方法一致,即采用 GB/T14256-2003《条码符号印制质量的检测》进行质量分级。
如:扫描的位置在整个起始符 /终止符的高度方向均匀分布, 扫描的次数应为 10或符号的高度除以测量孔径所得的数值。
2. 码字读出率码字读出率考核行排条码符号中行与行之间图案干扰情况。
数字水准仪条码识别系统研究的开题报告
数字水准仪条码识别系统研究的开题报告一、选题背景数字水准仪是一种测量和校正地面高度和水平位置的工具，广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域。
数字水准仪的测量精度和效率受到条码识别的准确性和速度的制约。
传统上，数字水准仪使用人工方法进行条码识别，这种方法存在识别率低，效率低等问题。
因此，研究数字水准仪条码识别系统是非常必要的。
二、研究目的本课题旨在开发一种高精度、高效率的数字水准仪条码识别系统，以提高数字水准仪的测量精度和效率。
三、研究内容本研究将围绕以下几个方面展开：1.调研数字水准仪条码识别技术的现状和发展趋势，了解国内外相关研究进展。
2.设计并实现一个数字水准仪条码识别系统，该系统能够自动识别条码并将条码信息输入数字水准仪进行测量。
3.针对数字水准仪条码的特征进行研究，包括条码的形状、大小、颜色等，探索条码识别的算法和模型。
4.对系统进行测试和评估，分析识别率、准确度、效率等指标，以验证该系统的可行性和实用性。
四、研究方法本研究采用以下方法：1.文献调研，收集数字水准仪条码识别技术研究相关的文献和资料，了解国内外研究现状和发展趋势。
2.系统分析和设计，依据数字水准仪和条码识别技术的特点和需求，设计并实现数字水准仪条码识别系统。
3.算法研究和模型建立，针对数字水准仪条码的特征进行分析和研究，开发条码识别算法和模型，并进行优化。
4.系统测试和评估，利用实验室设备和数字水准仪进行测试和评估，分析识别率、准确度、效率等指标，对系统进行改进和优化。
五、预期成果本研究将获得以下预期成果：1.一份完整的数字水准仪条码识别系统，具有高精度和高效率的特点。
2.一种有效的数字水准仪条码识别算法和模型，可以应用到其他条码识别领域。
3.一份详细的系统测试和评估报告，包括识别率、准确度、效率等指标的分析和比较。
4.一份研究报告，介绍数字水准仪条码识别系统的研究过程和成果，讨论未来的研究方向。
数字水准仪及水准尺的检定与精度分析
勘测技术
数 字 水 准 仪及 水 准 尺 的 检 定 与 精 度 分 析
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梁! 旺—数字水准仪及水准尺的检定与精度分析
勘测技术
目前， 用于水准尺检测的系统主要是双频激光干 涉仪和光电瞄准信号处理电路组成的条码型水准尺线 纹自动检测系统。 系统的组成如图 " 所示。根据阿贝误差原则， 将 水准尺固定在测量工作台上， 双频激光干涉仪的测量 反射棱镜固定在标尺支架上， 其光轴应与标尺轴线相 重合。光电瞄准接受系统由四相硅光电池及相应的信 号处理电路组成。在四相硅光电池的表面贴有一长方 形的狭缝， 其宽不应大于标尺上最窄条码的宽度， 构成 如图 # 所示的瞄准器。当测量工作台携带标尺和测量 反射棱镜移动时， 双频光干涉仪即进行位移测量。由 于标尺的底色为黄色 （ 或白色） ， 线纹为黑色， 在标尺 的移动过程中， 透过狭缝， 硅光电池、 !、 "象限所接受 到的光强信号应强弱相等， #、 $象限的光强信号也应 相等， 通过光电转换电路取得 ! 、 "象限与 # 、 $ 象限 色差最大时的电压信号作为线纹边沿提取信号， 并同 时用 #、 $ 象限产生的信号差和! 、 "象限产生的信号 差作为线纹平行度判别信号， 送到计算机， 此刻双频激 光干涉仪所记录的位移即为条码边沿相对于基准点的 精确位置。在整个系统的组成中， 光电接收系统是准 确提取条码边沿信号的关键。
收稿日期： !""# "$ !% 作者简介： 梁& 旺 （ ’($’—） ， 男， 助理 工程师， !"") 年毕 业于武 汉大 学 测绘工程专业， 工学学士。
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向发 廷 ， 郭 海 军 ， 杨 俊 志。
（ １ ． 四川 中水成勘 院测绘工程有限责任公 司， 四川 成都 ６ １ ０ ０ ７ ２ ； ２ ． 包头 市测绘 院， 内蒙古 包头 ０ １ ４ ０ ３ ０； ３ ． 中国测绘科 学研
究院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ３ ９ ）
摘
要： 条码水准尺不仅是数字水准仪测量系统 的重要组成部分 ， 而且也是 国家 长度 标准 的载体 。为确保 国家长度
Ｘ Ｉ ＡＮＧ Ｆ ａ — ｔ ｉ ｎ ｇ ， ＧＵＯ Ｈａ ｉ － ｊ ｕ ｎ ， ＹＡＮＧ Ｊ ｕ ｎ － ｚ ｈ ｉ 。
（ １ ． Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ｕ ｉ ＣＩ Ｓ Ｄ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎ ｇ ＆ Ｍａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ． ， Ｌｔ ｄ ．， Ｃｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ７ ２， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｂ ａ ｏ ｔ ｏ ｕ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ， Ｂ ａ ｏ ｔ ｏ ｕ ０ １ ４ ０ ３ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ３ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
第 ２ ２卷第 ２ 期
２ ０ １ ３年 ４ 月
测
绘
工
程
Ｖｏ １ ． ２ ２。 Ｎｏ ． ２
Ａｐｒ ．， ２０ １３
Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ
条 码 水 准 尺 编 码 原 理 及 其 检 定 方 法 的 研 究
目前 ， 几何 水准测 量仍然是 获取 高精度 高程 的唯
一
成测量工作 。现有 的水准尺检定设备 和标准都 是基于 传统等 间隔分划 线 的， 不能完 全满 足条码 水准 尺 的检 定要求 。
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单位量值 的统一 ， 必须对条码水准尺进行检定 。文 中从条码水准尺的编码原 理出发 ， 纠正现有检定 规程 中存 在的错 误； 研究 条码 水准尺的检定方法 、 检定设备及检定项 目； 给 出条码水准尺 的正确检定参数 。 关键词 ： 数字水准仪 ； 条码水准尺 ； 编码原理 ； 检定方法 ； 检定设备 ； 尺长改 正