一种位置编码方法及装置与流程

本发明涉及一种位置编码方法及装置，属于长度测量领域。

背景技术：

现代位移测量系统大部分采用光栅位移测量装置，目前线位移和角位移测量装置构成的测量系统从增量式测量方法逐步发展为绝对式测量方法。

绝对式光栅位移测量，在其内部设有位置测量基准部件，通常叫作光栅标尺，在光栅标尺测量方向上刻有绝对位置编码序列，以此提供绝对位置基准，为提高位置测量准确性及信号冗余性，在编码设计时，需考虑单位长度内尽量多的透明码与不透明码或反射和不反射的边界数量，数量越多，信息量越大，信号冗余性就越好，评价位置编码先进性的一个重要特征是：相同编码长度内出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的数量多少，数量越多，编码信息越丰富，位置译码结果会更准确、更可靠。

申请号为“201010578445.4”专利中，提到一种单码道绝对位置编码方法，在光栅标尺尺上设置一编码图形，该编码图形包括多个分区，任一分区包括一个分区号和一个位置码码，任一分区号至少包括两条等宽黑条码或两条等宽白条码，任一位置码至少包括两个编码位，任一编码位包括一个第一编码条码和一个第二编码条码；第一编码条码和第二编码条码宽度相等，这种编码方式由于其位置码编码位结构采用了互补特性的编码方式，从而增加了单位长度内尽量多的透明码与不透明码或反射和不反射的边界数量，有利于提高位置测量准确性及信号冗余性。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，现提出本发明。

本发明的技术方案

一种绝对位置编码方法：

相邻码元之间以互补形式交替出现组成光栅标尺上的编码序列图形，编码图形包括多个透光和不透光相互交替出现的码元，或编码序列图形包括多个反射和不反射相互交替出现的码元；

编码序列图形由若干个分区组成，分区包括分区号和位置码，位置码为二进制编码，编码序列图形的基本组成单位是码元；

位置码包括位置码第一码元和位置码第二码元，位置码第一码元表示数值“0”，位置码第二码元表示数值“1”；位置码第一码元宽度为d1，位置码第二码元宽度为d2，并满足：d1＝d，d2＝1.25*d，或d1＝1.25*d，d2＝d；其中d为单位码元宽度；

在一个分区内位置码码元数量为奇数时，分区号包括一个分区号码元，分区号码元以互补形式与左右的相邻位置码码元连接；分区号码元宽度大于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度；

在一个分区内位置码码元数量为偶数时，分区号包括分区号第一码元和分区号第二码元，分区号第一码元和分区号第二码元以互补形式与左右相邻位置码码元连接，分区号第一码元宽度不同于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度，或者是分区号第二码元宽度不同于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度。

在一个分区内位置码码元数量为奇数时，分区号码元宽度为d3＝1.5*d；在一个分区内位置码码元数量为偶数时，分区号第一码元宽度为d3＝1.5*d，分区号第二码元宽度为d4＝d。

每个分区内的位置码数量相同，且每个分区内的位置码组成的编码值与相邻分区的位置码组成的编码值相差1。

一种位置测量装置，包括光源、准直透镜、光栅标尺、图像传感器、信号采集与解码模块；

该光栅标尺上刻有一编码序列图形，相邻码元之间以互补形式交替出现组成光栅标尺上的编码序列图形，编码序列图形包括多个透光和不透光相互交替出现的码元，或编码序列图形包括多个反射和不反射相互交替出现的码元；

编码序列图形由若干个分区组成，分区包括分区号和位置码，位置码为二进制编码，编码序列图形的基本组成单位是码元；

位置码包括位置码第一码元和位置码第二码元，位置码第一码元表示数值“0”，位置码第二码元表示数值“1”；位置码第一码元宽度为d1，位置码第二码元宽度为d2，并满足：d1＝d，d2＝1.25*d，或d1＝1.25*d，d2＝d；其中d为单位码元宽度；

在一个分区内位置码码元数量为奇数时，分区号包括一个分区号码元，分区号码元以互补形式与左右的相邻位置码码元连接；分区号码元宽度大于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度；

在一个分区内位置码码元数量为偶数时，分区号包括分区号第一码元和分区号第二码元，分区号第一码元和分区号第二码元以互补形式与左右相邻位置码码元连接，分区号第一码元宽度不同于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度，或者是分区号第二码元宽度不同于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度。

在一个分区内位置码码元数量为奇数时，分区号码元宽度为d3＝1.5*d；在一个分区内位置码码元数量为偶数时，分区号第一码元宽度为d3＝1.5*d，分区号第二码元宽度为d4＝d。

每个分区内的位置码数量相同，且每个分区内的位置码组成的编码值与相邻分区的位置码组成的编码值相差1。

本发明的发明点：

(1)利用码元宽度信息进行编码，即利用不同宽度的码元代表0、1值，取代了传统利用“透”和“不透”(反射或不反射)作为0、1值这种编码方式，克服了传统编码在一定的编码长度中跳变沿数量有限的技术问题。

(2)优选了相邻两个码元宽度的比值为1.25倍关系，在保证误码率较低的情况下，在固定编码长度中最大化了跳变沿数量，提高了检测精度。也就是利用优选的宽度关系平衡了误码率和检测精度之间的矛盾关系，取得了最佳工程效果。

(3)根据位置码编码位数，分成奇数偶数两种情况设置分区号码元，保证了编码透/不透交替出现，提高了检测精度。

(4)优选了分区号码元宽度为1.5d，分区第二号码元宽度为d，在保证测量准确度的情况下，提高了跳变沿数量。

本发明达到的技术效果

(1)提高了在固定编码长度情况下跳变沿的数量，从而提高了测量精度。

(2)考虑到了实际工程实践中光学系统的分辨率有限造成的误码率较高的问题，在增加跳变沿的同时，保证误码率符合工程实践的需要，提高了测量的准确度，并且降低了对光学系统的硬件要求。

附图说明

图1是本发明位置编码方法中码元数为偶数时的示例。

图2是本发明位置编码方法中码元数为奇数时的示例。

图3是本发明位置编码为4位的位置测量装置实施例。

图4是本发明位置编码为5位的位置测量装置实施例。

具体实施方式

一种改进的运行可靠的位置测量装置，包括：光源、准直透镜、光栅标尺、图像传感器、信号采集与解码模块；该光栅标尺上刻有一编码序列图形，编码序列由若干个分区组成，任一分区由一个分区号和一个位置码组成，位置码为二进制编码，编码序列的基本组成单位是码元，相邻码元之间以互补形式交替出现，位置码内的二进制形式用两种不同宽度的码元表示：位置码第一码元和位置码第二码元，位置码第一码元表示数值“0”，位置码第二码元表示数值“1”；位置码第一码元宽度大于位置码第二码元宽度，位置码第一码元宽度小于或等于位置码第二码元宽度的1.25倍；或者位置码第二码元宽度大于位置码第一码元宽度，位置码第二码元宽度小于或等于位置码第一码元宽度的1.25倍；为保证位置编码的分区号的特征，位置码编码位数分别为奇数或偶数时，对应分区号的结构形式是不同的，编码序列构成分两种形式，编码序列形式一：位置码编码位数为奇数时，分区号包括一个分区号码元，分区号码元以互补形式与左右的相邻位置码码元连接，解码时，为了便于识别分区号，分区号码元宽度大于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度；编码序列形式二：位置码编码位数为偶数时，分区号由两部分组成：分区号第一码元和分区号第二码元，分区号的两个码元以互补形式与相邻位置码码元连接，解码时，为便于识别分区号，分区号第一码元宽度不同于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度，或者是分区号第二码元宽度不同于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度；该光源投射出的光经准直透镜准直后，将光栅标尺上的编码图形投影到图像传感器上，图像传感器将编码图形进行光电转换，信号采集与解码模块将转换后的编码图形电信号进行采集和解码，产生所需要的最终位置值。

本发明的实施例1：位置测量装置见图3所示，包括：光源3、准直透镜4、光栅标尺1、图像传感器2、信号采集与解码模块5；光栅标尺1上刻有一编码图形，其编码图形是由分区号和位置编码组成的编码序列，位置编码是4位二进制编码，位置编码由码元n1、n2、n3和n4组成，分区号m包括两个码元，整个编码序列中，码元与码元间是透明、不透明交替出现，码元有三种宽度：a1，a2和a3，设a1＝80μm，a2＝100μm，a3＝120μm，a4＝80μm，码元宽度a1＝80μm表示数值“0”，码元宽度a2＝100μm表示数值“1”，码元宽度a3＝120μm表示分区号第一码元，码元宽度a4＝80μm表示分区号第二码元；光源3投射出的光经准直透镜4准直后，将光栅标尺1上的编码图形投影到图像传感器2上，图像传感器2将编码图形进行光电转换，信号采集与解码模块将转换后的编码图形电信号进行采集和解码，产生所需要的最终位置值。

本发明的实施例2：位置测量装置见图4所示，包括：光源3、准直透镜4、光栅标尺1、图像传感器2、信号采集与解码模块5；光栅标尺1上刻有一编码图形，其编码图形是由分区号和位置编码组成的编码序列，位置编码是5位二进制编码，位置编码由码元n1、n2、n3、n4和n5组成，分区号m包括一个码元，整个编码序列中，码元与码元间是透明、不透明交替出现，码元有三种宽度：a1，a2和a3，设a1＝80μm，a2＝100μm，a3＝120μm，码元宽度a1＝80μm表示数值“0”，码元宽度a2＝100μm表示数值“1”，码元宽度a3＝120μm表示分区号；光源3投射出的光经准直透镜4准直后，将光栅标尺1上的编码图形投影到图像传感器2上，图像传感器2将编码图形进行光电转换，信号采集与解码模块将转换后的编码图形电信号进行采集和解码，产生所需要的最终位置值。

一种绝对位置编码方法，其编码序列由若干个分区组成，任一分区由一个分区号和一个位置码组成，位置码为二进制编码，编码序列的基本组成单位是码元，相邻码元之间以互补形式交替出现，反应在光栅标尺的物理实现上，相邻码元是透明或不透明，反射或不反射的交替出现，位置码内的二进制形式用两种不同宽度的码元表示：位置码第一码元和位置码第二码元，位置码第一码元表示数值“0”，位置码第二码元表示数值“1”；位置码第一码元宽度大于位置码第二码元宽度，位置码第一码元宽度小于或等于位置码第二码元宽度的1.25倍；或者位置码第二码元宽度大于位置码第一码元宽度，位置码第二码元宽度小于或等于位置码第一码元宽度的1.25倍；为保证位置编码的分区号的特征，位置码编码位数分别为奇数或偶数时，对应分区号的结构形式是不同的，编码序列构成分两种形式，编码序列形式一：位置码编码位数为奇数时，分区号包括一个分区号码元，分区号码元以互补形式与左右的相邻位置码码元连接，解码时，为了便于识别分区号，分区号码元宽度大于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度；编码序列形式二：位置码编码位数为偶数时，分区号由两部分组成：分区号第一码元和分区号第二码元，分区号的两个码元以互补形式与左右相邻位置码码元连接，解码时，为便于识别分区号，分区号第一码元宽度不同于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度，或者是分区号第二码元宽度不同于位置码第一码元宽度及位置码第二码元宽度。

也就是说，位置码第一码元和第二码元满足：1＝d，d2＝1.25*d，或d1＝1.25*d，d2＝d；其中d为单位码元宽度，其中d1是第一码元的宽度，d2是第二码元的宽度，d是单位码元宽度。其中1.25倍的关系是发明人在经过大量实践中总结出来的最优值。

位置编码装置在工程实现时，通常用led经光准直后，将光栅标尺1上的位置编码图案投影到图像传感器上，尽管led经过光线准直，但由于光的离散性及各种漫反射干扰，仍然存在5～10％的准则误差，即码元宽度为d时，投影到图像传感器上的宽度可能是0.9d～1.1d。也就是说，如果两个码元宽度相差较小，则存在检测时误码的可能性。下表是测试得到的码元宽度关系与误码率之间的关系。

从表中可以看出，在相邻两个码元宽度关系大于等于1.25倍时，误码率是工程实践中可以接受的。同时，在1.25倍之后误码率基本保持稳定，不会再显著降低，说明该1.25倍数是最优值，大于该值之后误码率基本与码元宽度之间的关系无关，而是由系统其他因素产生的。也就是说，为了提高编码辨识可靠性，根据工程实践摸索，选择第二码元宽度为第一码元宽度的1.25倍是可靠的。

另一方面，第二码元宽度不宜大于第一码元宽度太多，否则，会降低图像传感器收容位置信息跳变沿数量。而跳变沿数量直接决定了检测的精度。如图3中，光栅标尺1上刻有4位带有分区号的位置编码，图像传感器2来采集位置编码信息，从图3中知，图像传感器2可收容伪随机编码的黑白跳变沿及白黑跳变沿数量为19个；如图4中，光栅标尺1上刻有5位带有分区号的位置编码，图像传感器2来采集位置编码信息，从图4中知，图像传感器2可收容伪随机编码的黑白跳变沿及白黑跳变沿数量为17个；图像传感器2所收容的这些伪随机编码的跳变沿投影到图像传感器2上，它们自身就是位置信息，在位置解码时都参与位置运算，这些信息都要归一化到参考像元位置，然后求这些位置的均差，来最终确定测量位置值，这些跳变沿数量越多，所包含的位置信息越丰富，位置均差效应越好，所测出的位置就越准确。因此，如果两个码元宽度相差较大，则会导致跳变沿数量变少，甚至与传统技术并无差别。例如，第一码元宽度也为d1＝d，第二码元宽度为d2＝1.5*d，分区号第一码元宽度为e＝2*d，当编码位数n＝4时，与申请号为“201010578445.4”专利的编码序列方式比较，即使采用本发明的这种透/不透相邻设置，以码元宽度区分0和1的编码方式，其相同长度跳变沿个数优势并不明显。在总长度为128d时，本发明编码方式跳变沿为76.8个，而申请号为“200810184424.2”专利的编码方式跳变沿为67.2个，区别不大。而如果本发明中第一码元宽度为d1＝d，第二码元宽度为d2＝1.25*d，分区号第一码元宽度e＝1.5d，当编码位数n＝4时，本发明的编码方式则具有明显的优势。此时本发明在编码长度为128d时跳变沿变为95个，明显多于现有技术。

从上面两个表可以看出，经大量的实验，本发明选定第二码元宽度为第一码元宽度的1.25倍是最优选择，也是本发明的发明点。

另外，对于分区号码元宽度的选择也需要进行独特设计。如果分区内位置码数量为奇数，分区号码元宽度d3＝1.5*d；而如果分区内位置码数量为偶数，此时分区号码元宽度d3＝1.5*d，但由于是偶数，因此下一个分区第一个位置码透/不透特性与分区号码元相同，导致无法进行区分，因此此时需要插入一个互补特性的分区号码元，从而使得整个编码序列图形是透/不透(反射/不反射)相互交替的。而这个额外插入的分区号码元称为分区号第二码元，其宽度也需要优选为d4＝d，此时分区号第一码元宽度应当为d3＝1.5*d。当然分区号第一码元和第二码元的位置可以相互交换，相应将透/不透(反射/不反射)特性也对应交换，满足整个编码序列图形是透/不透(反射/不反射)相互交替。

如果分区号码元的宽度d3需要进行优选，如果宽度较大，则会导致一定编码长度跳变沿数量降低；如果宽度较小，则不宜识别出分区，导致误判，因此根据大量实验，在d1与d2满足1.25倍关系时，d3的宽度为1.5*d为最优。另外，如果分区号第二码元宽度d4过大则导致一定编码长度跳变沿数量降低，且与分区号第一码元宽度近似，不宜识别。如果分区号第二码元宽度d4过小，则不宜识别出分区，导致误判，因此根据大量实验，在d1与d2满足1.25倍关系，且d3＝1.5*d时，d4的宽度为d为最优。这也是本发明的发明点之一。

图1是本发明位置编码方法中码元数为偶数时的示例，图2是本发明位置编码方法中码元数为奇数时的示例。

与申请号为“201010578445.4”专利相比较，本发明的有益效果在于：相同编码长度内，本发明中的编码跳变沿数量更多，编码信息更丰富，为位置译码提供更准确、更可靠的信息。

更佳的实施例

为了进一步提高绝对位置测量精度，绝对式光栅位移测量装置中，在实现编码时，通常在光栅标尺上刻有两条码道：绝对码道和增量码道。绝对码道就是上述提到的伪随机序列图案组成的码道，增量码道是透与不透(反射/不反射)相间隔出现的等宽度的码道，增量码道的周期宽度p由包括透与不透(反射/不反射)等宽度条纹的组合宽度组成。绝对码道用来确定绝对位置粗值，增量码道用来决定精密位置值，二者相结合后，实现了精密位置测量。为了使二者能够顺利结合，需要绝对码道最小条码宽度是增量码道周期宽度的整数倍。虽然最小周期宽度越小可以缩小装置尺寸，但同时考虑到实际工程实现能力，通常利用光学投影法信号接收测量时过于小的宽度会导致误码产生。因此经过大量实验，20μm是增量码道周期最优宽度p，而此时绝对码道的第一码元宽度为d1＝4*p＝80μm，绝对码道的第二码元宽度d2＝5*p＝100μm，分区码第一码元宽度d3＝6*p＝120μm，分区码第二码元宽度d4＝4*p＝80μm均是最佳的，恰好在满足上述d2＝1.25*d1，d3＝1.5*d1，d4＝d1(如果需要)的同时，满足了绝对码道和增量码道的整数倍条件，且最大程度减小了增量码道的周期宽度p，缩小了体积。因此，p＝20μm，d1＝80μm，d2＝100μm，d3＝120μm，d4＝80μm是优选值，属于本发明的发明点之一。光栅标尺上还刻有另一编码序列图形，成为增量码道；上述伪随机编码序列图形成为绝对码道。增量码道是透和不透相间隔出现的等宽度的码道，或者是反射和不反射相间隔出现的等宽度的码道。增量码道周期宽度p满足d＝4*p。均是本发明的发明点。例如，经过大量实验，当编码位数为4时，采用该最佳的实施例获得的精度为0.11μm，误码率为0.48ppm；而如果p＝40um，d1＝80μm，d2＝100μm，d3＝120μm，d4＝80μm则由于不满足整数倍条件而造成混乱，误码率上升至15ppm如果不设置增量码道则获得的测量精度为5.3μm；如果p＝10μm，误码率为78ppm。

比较例

以4位～7位伪随机编码为例，对两种位置编码特点进行比较，有必要说明的是，在光学位置测量领域，编码中码元最小宽度一般是会受到光学极限限制的，不能设计的太小，所以两种位置编码一定要在同一最小码元宽度下比较才有意义，设最小码元宽度为d，申请号为“201010578445.4”专利的码元只有一种宽度，宽度为d，本发明中位置码第一码元宽度为d，位置码第二码元宽度为1.25*d，位置码位数n为奇数时，分区号码元宽度为1.5*d；n为偶数时，分区号第一码元宽度为1.5*d，分区号第二码元宽度为d。

位置码位数n＝3时，申请号为“201010578445.4”专利，其编码序列为：0101011101011000011001110110100010010111100110001010011110101000，其中，“0”代表透，“1”代表不透，“0”和“1”宽度相同，宽度均为d，利用软件可以计算出，其全部编码长度为l1＝64*d，全部编码内出现“透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的个数为：36。

位置码位数n＝3时，本发明编码序列为：000e001e010e011e100e101e110e111e，其中，“0”表示位置码的二进制“0”，宽度为d，“1”表示位置码的二进制“1”，宽度为1.25*d，“e”表示分区号码元，宽度为1.5*d。对应形成编码图形的序列为：透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透+透+不透，共16组“透+不透”图形，本发明的编码序列的全部编码长度为：l2＝d*2ⁿ*n/2+1.25*d*2ⁿ*n/2+2ⁿ*1.5*d＝2ⁿ(n/2+1.25*n/2+1.5)*d＝39*d，全部编码内出现“透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的个数为：31。

表1描述了编码位数n＝3时，两种编码在折算为同一编码长度条件下，各自出现“透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的平均个数。

表1

位置码位数n＝4时，申请号为“201010578445.4”专利，其编码序列为：0101010111010101100001011001110101101000011001011101100110000110100111011010100010010101111001011000100110011110011010001010010111101001100010101001111010101000，其中，“0”代表透，“1”代表不透，“0”和“1”宽度相同，宽度均为d，利用软件可以计算出，其全部编码长度为l1＝160*d，全部编码内出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的个数为：96。

位置码位数n＝4时，本发明编码序列为：

0000ef0001ef0010ef0011ef0100ef0101ef0110ef0111ef1000ef1001ef1010ef1011ef1100ef1101ef1110ef1111ef，其中，“0”表示位置码的二进制“0”，宽度为d，“1”表示位置码的二进制“1”，宽度为1.25*d，“e”表示分区号第一码元，宽度为1.5*d，“f”表示分区号第二码元，宽度为d，对应形成编码图形的序列为96组“透+不透”图形，本发明的编码序列的全部编码长度为：l2＝d*2ⁿ*n/2+1.25*d*2ⁿ*n/2+2ⁿ*1.5*d+2ⁿ*d＝2ⁿ(n/2+1.25*n/2+1.5+1)*d＝112*d，全部编码内出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的个数为：95。

表2描述了编码位数n＝4时，两种编码在折算为同一编码长度条件下，各自出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的平均个数。

表2

位置码位数n＝5时，申请号为“201010578445.4”专利，其编码序列为：010101010111010101011000010101100111010101101000010110010111010110011000010110100111010110101000011001010111011001011000011001100111011001101000011010010111011010011000011010100111011010101000100101010111100101011000100101100111100101101000100110010111100110011000100110100111100110101000101001010111101001011000101001100111101001101000101010010111101010011000101010100111101010101000，其中，“0”代表透，“1”代表不透，“0”和“1”宽度相同，宽度均为d，利用软件可以计算出，其全部编码长度为l1＝384*d，全部编码内出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的个数为：240。

位置码位数n＝5时，本发明编码序列为：

00000e00001e00010e00011e00100e00101e00110e00111e01000e01001e01010e01011e01100e01101e01110e01111e10000e10001e10010e10011e10100e10101e10110e10111e11000e11001e11010e11011e11100e11101e11110e11111e，其中，“0”表示位置码的二进制“0”，宽度为d，“1”表示位置码的二进制“1”，宽度为1.25*d，“e”表示分区号码元，宽度为1.5*d。对应形成编码图形的序列为192组“透+不透”图形，本发明的编码序列的全部编码长度为：l2＝d*2ⁿ*n/2+1.25*d*2ⁿ*n/2+2ⁿ*1.5*d＝2ⁿ(n/2+1.25*n/2+1.5)*d＝228*d，全部编码内出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的个数为：191。

表3描述了编码位数n＝5时，两种编码在折算为同一编码长度条件下，各自出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的平均个数。

表3

位置码位数n＝6时，申请号为“201010578445.4”专利，其编码序列为：01010101010111010101010110000101010110011101010101101000010101100101110101011001100001010110100111010101101010000101100101011101011001011000010110011001110101100110100001011010010111010110100110000101101010011101011010101000011001010101110110010101100001100101100111011001011010000110011001011101100110011000011001101001110110011010100001101001010111011010010110000110100110011101101001101000011010100101110110101001100001101010100111011010101010001001010101011110010101011000100101011001111001010110100010010110010111100101100110001001011010011110010110101000100110010101111001100101100010011001100111100110011010001001101001011110011010011000100110101001111001101010100010100101010111101001010110001010010110011110100101101000101001100101111010011001100010100110100111101001101010001010100101011110101001011000101010011001111010100110100010101010010111101010100110001010101010011110101010101000，其中，“0”代表透，“1”代表不透，“0”和“1”宽度相同，宽度均为d，利用软件可以计算出，其全部编码长度为l1＝896*d，全部编码内出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的个数为：576。

位置码位数n＝6时，本发明编码序列为：

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，，其中，“0”表示位置码的二进制“0”，宽度为d，“1”表示位置码的二进制“1”，宽度为1.25*d，“e”表示分区号第一码元，宽度为1.5*d，“f”表示分区号第二码元，宽度为d，对应形成编码图形的序列为512组“透+不透”图形，本发明的编码序列的全部编码长度为：l2＝d*2ⁿ*n/2+1.25*d*2ⁿ*n/2+2ⁿ*1.5*d+2ⁿ*d＝2ⁿ(n/2+1.25*n/2+1.5+1)*d＝592*d，全部编码内出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的个数为：511。

表4描述了编码位数n＝6时，两种编码在折算为同一编码长度条件下，各自出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的平均个数。

表4

位置码位数n＝7时，申请号为“201010578445.4”专利，其编码序列为：

01010101010101110101010101011000010101010110011101010101011010000101010110010111010101011001100001010101101001110101010110101000010101100101011101010110010110000101011001100111010101100110100001010110100101110101011010011000010101101010011101010110101010000101100101010111010110010101100001011001011001110101100101101000010110011001011101011001100110000101100110100111010110011010100001011010010101110101101001011000010110100110011101011010011010000101101010010111010110101001100001011010101001110101101010101000011001010101011101100101010110000110010101100111011001010110100001100101100101110110010110011000011001011010011101100101101010000110011001010111011001100101100001100110011001110110011001101000011001101001011101100110100110000110011010100111011001101010100001101001010101110110100101011000011010010110011101101001011010000110100110010111011010011001100001101001101001110110100110101000011010100101011101101010010110000110101001100111011010100110100001101010100101110110101010011000011010101010011101101010101010001001010101010111100101010101100010010101011001111001010101101000100101011001011110010101100110001001010110100111100101011010100010010110010101111001011001011000100101100110011110010110011010001001011010010111100101101001100010010110101001111001011010101000100110010101011110011001010110001001100101100111100110010110100010011001100101111001100110011000100110011010011110011001101010001001101001010111100110100101100010011010011001111001101001101000100110101001011110011010100110001001101010100111100110101010100010100101010101111010010101011000101001010110011110100101011010001010010110010111101001011001100010100101101001111010010110101000101001100101011110100110010110001010011001100111101001100110100010100110100101111010011010011000101001101010011110100110101010001010100101010111101010010101100010101001011001111010100101101000101010011001011110101001100110001010100110100111101010011010100010101010010101111010101001011000101010100110011110101010011010001010101010010111101010101001100010101010101001111010101010101000，其中，“0”代表透，“1”代表不透，“0”和“1”宽度相同，宽度均为d，利用软件可以计算出，其全部编码长度为l1＝2048*d，全部编码内出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的个数为：1344。

位置码位数n＝7时，本发明编码序列为：

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，其中，“0”表示位置码的二进制“0”，宽度为d，“1”表示位置码的二进制“1”，宽度为1.25*d，“e”表示分区号码元，宽度为1.5*d，对应形成编码图形的序列为1024组“透+不透”图形，本发明的编码序列的全部编码长度为：l2＝d*2ⁿ*n/2+1.25*d*2ⁿ*n/2+2ⁿ*1.5*d＝2ⁿ(n/2+1.25*n/2+1.5)*d＝1200*d，全部编码内出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的个数为：1023。

表5描述了编码位数n＝7时，两种编码在折算为同一编码长度条件下，各自出现”透”至“不透”及“不透”至“透”的跳变沿的平均个数。

表5

通过表1～表5描述的对比结果说明：在编码总长度相同时，本发明中的编码跳变沿数量更多，编码信息更丰富，为位置译码提供更准确、更可靠的信息。另外，对编码位7位以上的情形也做了相应比较，与上述结论相同。

以上实施方式并不构成对权利要求保护范围的限定，与本发明构思相同或相似的实施方式均在本发明的保护范围之中。