专利名称：一种适用于数字水准仪的编码系统的制作方法
技术领域：
本发明属光学仪器领域，特别是一种适用于数字水准仪的编码系统，主要应用于光学测 绘仪器和光学传感领域。
背景技术：
在工程建设和大型设备的安装调试中，广泛使用数字水准仪作为测量工具。数字水准仪 以仪器本身作为原点，建立水平面，通过移动测量标尺，对被测量点距仪器的距离及高度偏 移量进行测量。高度偏移量就是标尺偏离仪器光轴的量。数字水准仪利用图像处理技术，通 过对标尺上的编码系统的识别，获得距离和偏轴量信息。因此，标尺上的编码系统的特性在 本质上决定着测量系统的特性。
由于数字水准仪要测量近到约l.S米，远至约100米的区域，其图像系统在近处只能看 到测量标尺上几十毫米的区域，而在远处可看到几米的区域。在近处和远处，图像系统的分 辨率差的很大。这就要求刻划在测量标尺上的编码系统必须在很小的区域上给出标尺上各点 的绝对位置信息，而在远处系统低分辨率的工作状态下能给出高的图像质量。要想再小的区 域上给出绝对位置信息，编码系统中码的宽度就必须小，而要在远处有高的图像质量，根据 采样定理码的宽度就必须宽，这是一对矛盾。目前已提出的编码系统的实现思路都是采用同 一组码进行远处和近处的测量，通过改变码的宽度或距离信息，标识码的绝对位置信息。如 美国专利5887354、 5537200、 4715714 。目前提出的编码思路由于要兼顾很近和很远两种极 端测量情况，必须对编码系统的特性进行折中，这就造成数字水准仪获得的图像信号质量差、 影响测量精度。本发明的目的是提出一种适用于数字水准仪的用于距离和偏轴量测量的新编 码系统，其特点是编码系统由一组粗码和一组细码融合而成，其中细码用于近距离的测量， 粗码用于远距离的测量。这就使每组码的适用的测量区域变小，可根据各自的测量区域优化 两组码，大幅提高数字水准仪获得的图像信号的质量，从而提高测量精度和测量距离。
发明内容
本发明的技术方案是编码系统A由粗码B和细码C融合而成；粗码B由沿直线等间 距排列的条形码组成，条形码的宽度可以取多个值，每个值代表条形码所在位置的一种位置 编码状态，多个条形码位置编码状态的组合表示每个条形码的绝对位置信息，将条形码存在 的区域由l表示，其它区域由0表示，粗码B可表示成0和1两个灰度值的一维信号；细码 C由按一定规律排列的码元组成，码元有多种结构，细码C可表示成0和1两个灰度值的一 维信号；粗码B和细码C以下列方式融合成编码系统A:若粗码B-1、细码C-1，则编码系 统A-0;若粗码B-1、细码C-0，则编码系统A-1;若粗码B-0、细码Ol，则编码系统A-1; 若粗码B-0、细码C-0，则编码系统A-0。
本发明的的其它技术特征为-
细码C的第一个实现方案是，码元沿直线等间距排列，间距为粗码B中条形码间距的一半；所说的码元由两个子条形码组成，两个子条形码的对称中心为码元的中心；子条形码存 在的区域由l表示，其它区域由0表示；两个子条码的宽度及间距可以取多个值，不同的值 代表码元所在位置的不同的位置编码状态，两个相邻的码元中的绝对位置编码状态的组合用 于表示每个码元的绝对位置信息。
细码C的第二个实现方案是，码元沿直线等间距排列，间距为粗码B中条形码间距的一 半；所说的码元由3个或3个以上的子条形码组成，其中位于边缘的两个子条形码的对称中 心为码元的中心，位于边缘的两个子条形码的中心距离保持不变；子条形码存在的区域由1 表示，其它区域由0表示；各子条形码的宽度及位于中间的子条形码到边缘子条形码的间距 可以取多个值，不同的值代表码元所在位置的不同的位置编码状态，每个码元中这些编码状 态值的组合用于表示码元的绝对位置信息。
细码C的第三个实现方案是，码元沿直线等间距排列，间距为粗码B中条形码间距的一
半；所说的码元有两种结构，这两种码结构交替设置，其中一种码元由2个或2个以上的子
条形码组成，位于边缘的两个子条形码的对称中心为码元的中心；各子条形码的宽度及之间 的间距可以取多个值，另一种码元为单一的条形码，其宽度可以取多个值，不同的值代表码 元所在位置的不同的位置编码状态；条形码或子条形码存在的区域由1表示，其它区域由0 表示;可以由单个码元的编码状态给出每个码元的绝对位置，也可以由相邻两个码元的编码 状态的组合表示每个码元的绝对位置。
细码C的第四个实现方案是，码元中的奇数序列码元或偶数序列码元沿直线等间距排列， 间距与粗码B中条形码的间距相同，另一个序列的码元的位置是变化的，设置在粗码B中分 隔两个相邻条形码的区域上；所说的码元由两个子条形码组成，两个子条形码的对称中心为 码元的中心；子条形码存在的区域由1表示，其它区域由0表示；所说的两个子条形码的间
距及宽度可以取多个值，不同的值代表码元所在位置的不同的位置编码状态，两个相邻的码 元中的编码状态信息的组合用于表示每个码元的绝对位置。
细码c的第五个实现方案是，码元中的奇数序列码元或偶数序列码元沿直线等间距排列， 间距与粗码B中条形码的间距相同，另一个序列的码元的位置是变化的，设置在粗码B中分 隔两个相邻条形码的区域上；所说的码元由3个或3个以上的子条形码组成，其中位于边缘 的两个子条形码的对称中心为码元的中心，位于边缘的两个子条形码的中心距离保持不变； 子条形码存在的区域由1表示，其它区域由0表示；所说的各子条形码的宽度及位于中间的 子条形码到边缘条码的间距可以取多个值，不同的值代表码元所在位置的不同的位置编码状 态，每个码元中这些位置编码状态值的组合用于表示码元的绝对位置信息。
细码C的第六个实现方案是,码元中的奇数序列码元或偶数序列码元沿直线等间距排列， 间距与粗码B中条形码的间距相同，另一个序列的码元的位置是变化的，设置在粗码B中分 隔两个相邻条形码的区域上；所说的码元有两种结构，这两种码结构交替设置，其中一种码 元由2个或2个以上的子条形码组成，位于边缘的两个子条形码的对称中心为码元的中心； 各子条形码的宽度及之间的间距可以取多个值；另一种码元为单一的条形码，其宽度可以取多个值；不同的值代表码元所在位置的不同的位置编码状态；条形码或子条形码存在的区域 由1表示，其它区域由0表示；可以由单个码元的位置编码状态给出每个码元的绝对位置， 也可以由相邻两个码元的位置编码状态的组合表示每个码元的绝对位置。
细码C中码元的中心与粗码B中间距相同的条形码的中心重合。
本发明提出的适用于数字水准仪的编码系统，可使两组码得到优化，大幅提高测量信号 的质量，从而提高测量精度和测量距离。
图1A是粗码B的一种黑白两灰度表示的结构图 图1B是图1A所示粗码B的沿垂直条码方向的一维表示 图2A是细码C的第一种黑白两灰度表示的结构图 图2B是图2A所示细码C的沿垂直条码方向的一维表示
图3A是图1A所示粗码B和图2A所示细码C融合后形成的编码系统A的一种黑白两 灰度表示的结构图
图3B是图3A所示编码系统A的沿垂直条码方向的一维表示
图4是细码C的第二种结构图沿垂直条码方向的一维表示
图5是图1B所示粗码B和图4所示细码C融合后形成的编码系统A的一维表示
图6是细码C的第三种结构图沿垂直条码方向的一维表示
图7是图1B所示粗码B和图6所示细码C融合后形成的编码系统A的一维表示
图8是细码C的第四种结构图沿垂直条码方向的一维表示
图9是图1B所示粗码B和图8所示细码C融合后形成的编码系统A的一维表示
图10是细码C的第五种结构图沿垂直条码方向的一维表示
图11是图IB所示粗码B和图10所示细码C融合后形成的编码系统A的一维表示 图12是细码C的第六种结构图沿垂直条码方向的一维表示
图13是图IB所示粗码B和图12所示细码C融合后形成的编码系统A的一维表示
图14是用于确定细码码元位置的图示
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步说明
图1A是按本发明所提出的粗码B的实施方案给出的一种黑白两灰度表示的结构图，图 1B是图1A所示粗码B的沿垂直条码方向的一维表示。其中黑色单一条码用1表示，黑色条 码等间距排列。图中表示的黑色条码的码条宽度有三个不同的值，连续的多个条妈的宽度状 态组合起来表示各条码的绝对位置信息，条码中心间距作为测量基准。就图中表示的条码片 断，绝对位置信息按下列方式给出码宽最窄的条码作为码头，用于识别几个连续的用于位 置编码的条码，码宽最宽的条码状态表示位置编码1，另一个宽度的条码状态表示位置编码0，
6在图中，紧接码头的连续7个码元给出1001011的绝对位置码，即在128个绝对编码序列中 的第107号，进一步，这个码组中每个条码在具体位置就可确定。
图2A是按本发明所提出的细码C的第一种实施方案给出的一种黑白两灰度表示的结构 图，图2B是图2A所示细码C的沿垂直条码方向的一维表示。其中两个黑色细条码表示码元, 两条码的对称中心为码元的中心，码元的中心等间距排列，间距为图1所示粗码B中条形码 间距的一半，作为测量基准。这种码元中，子条码的宽度和间距是可变的，两个码元联合起 来形成一个两位的多进制的绝对位置编码。假设每个码元中子条码间距和宽度有IO种变化， 两个码元结合就可以给出100个绝对编码位。
图3A是图1A所示粗码B和图2A所示细码C融合后形成的编码系统A的一种黑白两 灰度表示的结构图，图3B是图3A所示编码系统A的沿垂直码条方向的一维表示。
图4是按本发明所提出的细码C的集二种实施方案给出的细码C的一种结构图沿垂直码 条方向的一维表示。其中码元由三个子条码表示，位于边缘的两个子条码的对称中心为码元 的中心，位于边缘的两个子条码的中心距不变，用作测量基准。码元的中心等间距排列，间 距为图1所示粗码B中条形码间距的一半。这种码元中，子条码的宽度和中间子条码到边缘 子条码的间距是可变的，每个码元的这些状态信息用于绝对位置编码。假如每个码元的中间 子码的宽度取3个值，中间子码到边缘子条码的间距取30个值，则每个码元可以提供90个 绝对位置编码，考虑到与粗码融合后形成的编码系统的阴阳码结构，可以提供180个绝对位 置编码。
图5是图1B所示粗码B和图4所示细码C融合后形成的编码系统A的一维表示。
图6是按本发明所提出的细码C的第三种实施方案给出的细码C的一种结构图沿垂直码 条方向的一维表示。其中码元有两种结构，第一种码元由两个子条码表示，两个子条码的对 称中心为码元的中心，第二种码元为单一条码。这两种码元等间距交替设置，间距为图1所 示粗码B中条形码间距的一半，用作测量基准。第一种码元中子条码的宽度和间距是可变的， 第二种条码的宽度也可以取多个值。绝对位置编码的第一种方法是只用第一种码元进行绝对 位置编码，第二种方法是用第一种码元和第二种码元联合进行绝对位置编码。假如第一个码 元的子码的宽度取2个值，子条码的间距取30个值，第二个码元的的宽度取2个值，两个码 元联合起来可以提供120个绝对位置编码。
图7是图1B所示粗码B和图6所示细码C融合后形成的编码系统A的一维表示。
图8是按本发明所提出的细码C的第四种实施方案给出的细码C的沿垂直码条方向的一 维表示。其中码元由两个黑色细条码表示，两条码的对称中心为码元的中心。奇数序列的码 元等间距排列，间距与图1所示粗码B中条形码的间距相同。偶数序列的码元中心设置在两 个相邻粗码码元中间区域的中心位置上。这种码元中，子条码的宽度和间距是可变的，两个 码元联合起来形成一个两位的多进制的绝对位置编码。假设每个码元中子条码间距和宽度有 IO种变化，两个码元结合就可以给出IOO个绝对编码位。
图9是图1B所示粗码B和图8所示细码C融合后形成的编码系统A的一维表示。图10是按本发明所提出的细码c的第五种实施方案给出的细码c的一种结构图沿垂直
码条方向的一维表示。其中码元由三个子条码表示，位于边缘的两个子条码的对称中心为码
元的中心，位于边缘的两个子条码的中心距不变，用作测量基准。细码c中奇数序列的码元
的中心等间距排列，间距与图1所示粗码B中条形码的间距相同。偶数序列的码元中心设置 在两个相邻粗码码元中间区域的中心位置上。这种码元中，子条码的宽度和中间子条码到边 缘子条码的间距是可变的，每个码元的这些状态信息用于绝对位置编码。假如每个码元的中 间子码的宽度取3个值，中间子码到边缘子条码的间距取30个值，则每个码元可以提供90 个绝对位置编码，考虑到与粗码融合后形成的编码系统的阴阳码结构，可以提供180个绝对 位置编码。
图11是图1B所示粗码B和图10所示细吗C融合后形成的编码系统A的一维表示。
图12是按本发明所提出的细码C的第六种实施方案给出的细码C的一种结构图沿垂直 码条方向的一维表示。其中码元有两种结构，第一种码元由两个子条码表示，两个子条码的 对称中心为码元的中心，第二种码元为单一条码。这两种码元交替设置。其中第一种码元序 列等间距排列，间距与图1所示粗码B中条形码的间距的相等。第二种码元设置在两个相邻 粗码码元中间区域的中心位置上。第一种码元中子条码的宽度和间距可变，第二种码元中条 码的宽度也可以取多个值。第一种绝对位置编码方法是只用第一种码元进行绝对位置编码， 第二种绝对位置编码方法是用第一种码元和第二种码元联合进行绝对位置编码。假如第一个 码元的子码的宽度取2个值，子条码的间距取30个值，第二个码元的的宽度取2个值，两个 码元联合起来可以提供120个绝对位置编码。
图13是图1B所示粗码B和图12所示细码C融合后形成的编码系统A的一维表示。
细码C的后三种实施方案与前三种实施方案相比，差异在于前三种方案中码元等间距排 列，而后三种方案中偶数或奇数序列中的码元不是等间距排列。后三种实施方案的设置方法 中一个码序列中码元的位置与粗码B相关，其好处是在测量中细码对两个相邻粗码的影响相 同，但是细码的位置须存储起来，增加识别过程中的信号处理量。
在上述粗码和细码的融合过程中，粗码B和细码C的融合规律为若粗码B=l、细码 C-l，则码A-O;若粗码B-1、细码C-O，则码组A爿;若粗码B-O、细码Ol，则码组A-1; 若粗码B-O、细码OO，则码组A-O。并且，细码C中间距与粗码B中条形码间距相同的码 元的中心与粗码B中条形码的中心重合。显然，细码C以阴阳码的状态镶嵌在粗码B中。这 种融合带来的一个好处是将细码中用于绝对编码的两个码元自动区分开来，明确了两个码元 的相对关系。此外，这种编码系统中粗码间距大，码条宽，用于远距离的测量，细码码条细， 间距小，用于近处的测量。在后面的实施例中我们会进一步看到，由于粗码和细码特征明显， 在识别过程中很容易分离，粗码和细码间基本可以做到互不影响。
在本发明提出的细码的第四、第五和第六种实施方案中，细码中的一个序列的码元的位 置由相邻的两个粗码的码宽决定，图14给出了确定细码码元位置关系的示意图。图中以P表
示粗码的间距，以D!表示左边相邻粗码码宽，以D2表示右边相邻粗码码宽，以Dc表示细码到左边相邻粗码的位置，Dc可由下列关系求得-
Dc=P/2+Di/4-D2/4。 (1) 下面结合上述实施方案，给出一些具体的编码系统设计实例。
本发明的第一个实施例给出一种用于数字水准仪测量标尺的编码系统的结构和参数。在 本实施例中，粗码B按图1给出的实施方案实现，码元间距设计为38毫米，码宽取ll、 18、 24三个值。将码宽为11的码元作为码头，用于识别位置编码序列的起始位，将码宽为18的 码元作为位置编码的0状态，将码宽为24的码元作为位置编码的1状态。用一个码头和5个 连续的码元组成绝对位置编码单元。每个编码单元所占的空间位置约为190毫米，5个码元 组成的编码单元可以给出32个绝对位置，可以形成的编码区域位6080毫米。在本实施例中 细码C采用图2所示细码的第一实施方案的结构，码元等间距排列，码元间距设计为19毫 米。码元由两个子条码组成，编码信息由码元中两个子码的中心距表示。设子码宽2毫米， 子码间距变化为0.3毫米，子码间距取值为2.5、 2.8、 3.1、 3.4、 3.7、 4、 4.3、 4.6、 4.9、 5.2、 5.5、 5.8、 6.1、 6.4、 6.7、 7，共16个状态。两位码共可形成256个绝对位置，可以对4864 毫米的空间进行绝对位置编码。为了便于识别，本实施例中粗码和细码都是按由小到大的顺 序连续编码。粗码和细码融合后可以对约4864毫米的空间进行绝对位置编码。由于融合后形
成阴阳码结构，细码的两个编码位被自动加以区分。用于数字水准仪的标尺的码系统可以从 本编码系统中按标尺的长度，任意截取一个区域。
本发明的第二个实施例给出一种用于数字水准仪测量标尺的编码系统的结构和参数。在 本实施例中粗码B按图l给出的实施方案实现，码元的间距设计为74毫米，码宽取24、 34、 44三个值。将码宽为24的码元作为码头，用于识别位置编码序列的起始位，将码宽为34的 码元作为位置编码的0状态，将码宽为44的码元作为位置编码的1状态。用一个码头和4个 连续的码元组成绝对位置编码单元。每个编码单元所占的空间位置约为296毫米，4个码元 组成的编码单元可以给出16个绝对位置，可以形成的编码区域位4736毫米。本实施例中细 码C采用图4所示细码的第二实施方案的结构，码元等间距排列，码元间距设计为37毫米。 码元由三个子码条组成，两个边缘子码的间距为20毫米，作为测量基准，边缘子码宽度为2 毫米。编码信息由中间子码到一个边子码的距离和中间子码宽度联合表示。将中间子码宽取 2、 3毫米。子码宽取2时码间距取值从3到13.2，间距为0.3，共35个状态。子码宽取3时 码间距取值从4到14.2，间距为0.3，共35个状态。考虑到阴阳结构，共可形成140个绝对 位置，可以对5180毫米的区域进行绝对位置编码。粗码和细码融合后可以对约4736毫米的 空间进行绝对位置编码。用于数字水准仪的标尺的码系统可以从本编码系统中按标尺的长度， 任意截取一个区域。
本发明的第三个实施例给出一种用于数字水准仪测量标尺的编码系统的结构和参数。在 本实施例中，粗码B按图1给出的实施方案实现，码元的间距设计为40毫米，码宽取12、 20、 32三个值。将码宽为12的码元作为码头，用于识别位置编码序列的起始位，将码宽为 20的码元作为位置编码的0状态，将码宽为32的码元作为位置编码的1状态。用一个码头和5个连续的码元组成绝对位置编码单元。每个编码单元所占的空间位置约为200毫米，5 个码元组成的编码单元可以给出32个绝对位置，可以形成的编码区域位6400毫米。本实施 例中细码C采用图6所示细码的第三实施方案的结构，码元等间距排列，码元间距设计为20 毫米。这种细码有两种码元结构，第一种码元由两个子码条组成，第二种码元时一个单一条 码。将第一种码元中码条的宽度分别取为1、 1. 5和2毫米，当码条宽度为1毫米时，两个子 码的间距从1.5毫米变化到7.3毫米，间隔0.2毫米，共30个状态；当码条宽度为1.5毫米 时，两个子码的间距从2毫米到7.8毫米，间隔0.2毫米，共30个状态；当码条宽度为2毫 米时，两个子码的间距从2.5毫米到8.3毫米，间隔0.2毫米，共30个状态。将第二种码元 中码条的宽度分别取为1、 1.5和2毫米。两种码元联合可以形成270个绝对位置，可以对 5400毫米的区域进行绝对位置编码。粗码和细码融合后可以对约5400毫米的空间进行绝对 位置编码。用于数字水准仪的标尺的码系统可以从本编码系统中按标尺的长度，任意截取一 个区域。
本发明的第四个实施例给出一种用于数字水准仪测量标尺的编码系统的结构和参数。在 本实施例中，粗码B按图1给出的实施方案实现，码元的间距设计为40毫米，码宽取12、 20、 32三个值。将码宽为12的码元作为码头，用于识别位置编码序列的起始位，将码宽为 20的码元作为位置编码的0状态，将码宽为32的码元作为位置编码的1状态。用一个码头 和5个连续的码元组成绝对位置编码单元。每个编码单元所占的空间位置约为200毫米，5 个码元组成的编码单元可以给出32个绝对位置，可以形成的编码区域位6400毫米。本发明 的第四个实施例中细码C采用图12所示细码的第六实施方案的结构。这种细码有两种码元 结构，第一种码元由两个子码条组成，第二种码元时一个单一条码。将第一种码元中码条的 宽度分别取为1、 1. 5和2毫米，当码条宽度为1毫米时，两个子码的间距从1. 5毫米变化到 7.3毫米，间隔0.2毫米，共30个状态；当码条宽度为1.5毫米时，两个子码的间距从2毫 米到7.8毫米，间隔0.2毫米，共30个状态；当码条宽度为2毫米时，两个子码的间距从 2.5毫米到8.3毫米，间隔0.2毫米，共30个状态。将第二种码元中码条的宽度分别取为1、 1.5和2毫米。这些码元中，第一种码元等间距排列，间距为40毫米。第二种码元的设置， 取决于两个相邻粗码元的宽度，按公式(1)计算。在本例中，若某细码元左边粗码宽度为 12，右边粗码宽度为20，则该细码元到左边粗码的中心间距为18;若某细码元左边粗码宽度 为20，右边粗码宽度为12,则该细码元到左边粗码的中心间距为22;若某细码元左边粗码 宽度为12，右边粗码宽度为32，则该细码元到左边粗码的中心间距为15;若某细码元左边 粗码宽度为32，右边粗码宽度为12，则该细码元到左边粗码的中心间距为25;若某细码元 左边粗码宽度为20，右边粗码宽度为32，则该细码元到左边粗码的中心间距为17;若某细 码元左边粗码宽度为32，右边粗码宽度为20，则该细码元到左边粗码的中心间距为23;若 某细码元左右两边粗码宽度相等，则细码元到左边粗码的中心间距为20。按该方法计算出的 细码的位置需以表的形式保存，在编码系统识别过程中作为测量基准。两种码元联合可以形 成270个绝对位置，可以对5400毫米的区域进行绝对位置编码。粗码和细码融合后可以对约
5400毫米的空间进行绝对位置编码。用于数字水准仪的标尺的码系统可以从本编码系统中按
10标尺的长度，任意截取一个区域。
从上面四个实施例给出的参数可以看出，本发明给出的编码系统中，细码得宽度要远小 于粗码的宽度，又由于阴阳状态的标识，使得用于近处测量的细码和用于远处测量的粗码很 容易分离，这对于编码系统参数的识别是非常有益的。
权利要求
1.一种适用于数字水准仪的编码系统，其特征是编码系统A由粗码B和细码C融合而成；粗码B由沿直线等间距排列的条形码组成，条形码的宽度可以取多个值，每个值代表条形码所在位置的一种位置编码状态，多个条形码位置编码状态的组合表示每个条形码的绝对位置信息，将条形码存在的区域由1表示，其它区域由0表示，粗码B可表示成0和1两个灰度值的一维信号；细码C由按一定规律排列的码元组成，码元有多种结构，细码C可表示成0和1两个灰度值的一维信号；粗码B和细码C以下列方式融合成编码系统A若粗码B＝1、细码C＝1，则编码系统A＝0；若粗码B＝1、细码C＝0，则编码系统A＝1；若粗码B＝0、细码C＝1，则编码系统A＝1；若粗码B＝0、细码C＝0，则编码系统A＝0。
2. 根据权利要求1所述的细码C，其特征是所说的码元沿直线等间距排列， 间距为粗码B中条形码间距的一半；所说的码元由两个子条形码组成，两 个子条形码的对称中心为码元的中心；子条形码存在的区域由l表示，其它区域由0表示；两个子条码的宽度及间距可以取多个值，不同的值代表码元所在位置的不同的位置编码状态，两个相邻的码元中的绝对位置编码 状态的组合用于表示每个码元的绝对位置信息。
3. 根据权利要求1所述的细码C，其特征是所说的码元沿直线等间距排列， 间距为粗码B中条形码间距的一半；所说的码元由3个或3个以上的子条 形码组成，其中位于边缘的两个子条形码的对称中心为码元的中心，位于 边缘的两个子条形码的中心距离保持不变;子条形码存在的区域由l表示， 其它区域由0表示；各子条形码的宽度及位于中间的子条形码到边缘子条形码的间距可以取多个值，不同的值代表码元所在位置的不同的位置编码 状态，每个码元中这些编码状态值的组合用于表示码元的绝对位置信息。
4. 根据权利要求1所述的细码C，其特征是所说的码元沿直线等间距排列， 间距为粗码B中条形码间距的一半；所说的码元有两种结构，这两种码结 构交替设置，其中一种码元由2个或2个以上的子条形码组成，位于边缘 的两个子条形码的对称中心为码元的中心；各子条形码的宽度及之间的间 距可以取多个值，另一种码元为单一的条形码，其宽度可以取多个值，不 同的值代表码元所在位置的不同的位置编码状态；条形码或子条形码存在的区域由l表示，其它区域由0表示；可以由单个码元的编码状态给出每个码元的绝对位置，也可以由相邻两个码元的编码状态的组合表示每个码 元的绝对位置。
5. 根据权利要求1所述的细码C，其特征是所说的码元中的奇数序列码元或 偶数序列码元沿直线等间距排列，间距与粗码B中条形码的间距相同，另 一个序列的码元的位置是变化的，设置在粗码B中分隔两个相邻条形码的区域上；所说的码元由两个子条形码组成，两个子条形码的对称中心为码 元的中心；子条形码存在的区域由l表示，其它区域由0表示；所说的两 个子条形码的间距及宽度可以取多个值，不同的值代表码元所在位置的不 同的位置编码状态，两个相邻的码元中的编码状态信息的组合用于表示每 个码元的绝对位置。
6. 根据权利要求1所述的细码C，其特征是所说的码元中的奇数序列码元或 偶数序列码元沿直线等间距排列，间距与粗码B中条形码的间距相同，另 一个序列的码元的位置是变化的，设置在粗码B中分隔两个相邻条形码的 区域上；所说的码元由3个或3个以上的子条形码组成，其中位于边缘的 两个子条形码的对称中心为码元的中心，位于边缘的两个子条形码的中心 距离保持不变；子条形码存在的区域由1表示，其它区域由0表示；所说 的各子条形码的宽度及位于中间的子条形码到边缘条码的间距可以取多 个值，不同的值代表码元所在位置的不同的位置编码状态，每个码元中这 些位置编码状态值的组合用于表示码元的绝对位置信息。
7. 根据权利要求1所述的细码C，其特征是所说的码元中的奇数序列码元或 偶数序列码元沿直线等间距排列，间距与粗码B中条形码的间距相同，另 一个序列的码元的位置是变化的，设置在粗码B中分隔两个相邻条形码的 区域上；所说的码元有两种结构，这两种码结构交替设置，其中一种码元 由2个或2个以上的子条形码组成，位于边缘的两个子条形码的对称中心 为码元的中心；各子条形码的宽度及之间的间距可以取多个值；另一种码 元为单一的条形码，其宽度可以取多个值；不同的值代表码元所在位置的 不同的位置编码状态；条形码或子条形码存在的区域由1表示，其它区域 由0表示；可以由单个码元的位置编码状态给出每个码元的绝对位置，也 可以由相邻两个码元的位置编码状态的组合表示每个码元的绝对位置。
8. 根据权利要求1所述的粗码B和细码C的融合，其特征是所说的细码C 中码元的中心与粗码B中间距相同的条形码的中心重合。
全文摘要
本发明提出一种适用于数字水准仪的编码系统。编码系统A由粗码B和细码C融合而成；粗码B和细码C可表示成0和1两个灰度值的一维信号；粗码B和细码C以下列方式融合成编码系统A若粗码B＝1、细码C＝1，则编码系统A＝0；若粗码B＝1、细码C＝0，则编码系统A＝1；若粗码B＝0、细码C＝1，则编码系统A＝1；若粗码B＝0、细码C＝0，则编码系统A＝0。该编码系统的特点是细码用于近距离的测量，粗码用于远距离的测量。这就使每组码的适用的测量区域变小，可根据各自的测量区域优化两组码，从而提高数字水准仪获得的图像信号的质量。
文档编号G01C9/00GK101672662SQ200810150848
公开日2010年3月17日 申请日期2008年9月8日 优先权日2008年9月8日
发明者强 方 申请人:强 方