合作标志,是人为设计的具有结构简单、特征明显、易于定位特点的人工标志,可用于辅助测量过程,提高测量的精度和可靠性。其中,编码标志与一般的合作标志不同,其可以根据自身身份信息实现自动匹配,因此具有更大的利用空间。许多学者设计出多种多样的编码标志,目前更为常用的是环形编码标志。本文经过大量的调研选定了一种环形编码对角标志作为研究对象,分析了该标志的优势,针对该标志,本文研究了识别和定位算法。首先,对采集的环形编码对角标志图像进行相应的预处理算法,接着,基于OTCircles算法和圆周频率滤波算法识别出环形编码对角标志,获得粗定位位置之后,本文着重研究其精确定位算法;最后基于坐标变换实现标志的快速解码。本文主要完成了三方面的工作:(1)在编码对角标志检测算法方面,针对图像中的光照不均匀等情况,采用改进的自适应Gamma校正算法,相比现有标志检测算法,在光照恶劣条件下,具有更好的鲁棒性;充分利用本文研究对象的特征,针对编码对角标志的中心圆检测,利用OTCircles圆检测算法,通过调整参数适应椭圆检测,实现对椭圆的高效检测,同时结合圆周频率滤波算法,利用中心圆内圆形对角的灰度规律变化信息,实现对圆形对角的简单检测;结合两种特征,运用两种算法,本文实现了对环形编码对角标志的高效率和高准确率检测。完成粗定位之后,本文设定判据,以检测编码对角标志是否发生严重变形,对于影响到解码准确的标志,本文利用透视校正算法对标志图像进行校正。(2)在编码对角标志的精确定位算法中,本文尝试了三种不同的精确定位方法。同样基于环形编码对角标志的设计特点,其精确定位既可以利用中心圆,又可以利用中心圆内的圆形对角。针对中心圆,本文采用了曲面拟合亚像素定位算法;针对圆形对角,本文采用了梯度法亚像素级角点检测算法,以及相关系数拟合极值亚像素定位算法,通过计算机生成的一系列编码对角标志仿真图像,对三种精确定位算法的性能进行了比较分析,选用了精度高,鲁棒性与复杂度相对平衡的算法。并且与商用软件进行了对比,分析实拍和仿真实验结果,本文算法在识别率和定位精度上都优于商业软件。(3)介绍了编码对角标志解码的基本思路,实现了基于坐标变换的解码算法。