Реперный маркер или реперный знак — это объект, помещенный в поле зрения изображения для использования в качестве точки отсчета или меры. Это может быть либо что-то, помещенное в или на объект изображения, либо метка или набор меток в сетке оптического прибора.
В оптической микроскопии высокого разрешения реперные знаки могут использоваться для активной стабилизации поля зрения. Стабилизация лучше, чем 0,1 нм достижима. [1]
В физике , 3D компьютерной графике и фотографии реперные точки — это опорные точки: фиксированные точки или линии в пределах сцены, с которыми могут быть связаны другие объекты или относительно которых могут быть измерены объекты. Камеры, оснащенные пластинами Réseau, производят эти опорные метки (также называемые крестами Réseau ) и обычно используются NASA . Такие метки тесно связаны с временными метками, используемыми при оптическом распознавании меток . [ требуется цитата ]
Воздушные геофизические исследования также используют термин «реперный» как последовательный справочный номер при измерении различных геофизических инструментов во время исследовательского полета. Это применение термина произошло от номеров кадров аэрофотосъемки , которые изначально использовались для определения местоположения линий геофизической съемки на ранних этапах воздушной геофизической съемки. Этот метод позиционирования с тех пор был заменен GPS , но термин «реперный» продолжает использоваться как временная привязка для данных, измеренных во время полетов. [ необходима цитата ]
В приложениях дополненной реальности реперные знаки помогают решить несколько проблем интеграции между реальным видом мира и синтетическими изображениями, которые его дополняют. [2] Реперные знаки известного образца и размера могут служить реальными якорями местоположения, ориентации и масштаба. Они могут устанавливать идентичность сцены или объектов в сцене. Например, реперный знак, напечатанный на одной странице всплывающей книги дополненной реальности, будет идентифицировать страницу, чтобы позволить системе выбрать контент дополнения. Он также будет служить для привязки координат дополненного контента к трехмерному местоположению, ориентации и масштабу открытой книги, помогая создать стабильное и точное слияние реальных и синтетических изображений.
Немного более сложным примером могут служить несколько реперных точек, каждая из которых прикреплена к отдельной фигуре в настольной игре с дополненной реальностью .
Появление маркеров на изображениях может служить ориентиром для масштабирования изображения или может позволить сопоставить изображение и физический объект или несколько независимых изображений . Размещая реперные маркеры в известных местах на объекте, можно определить относительный масштаб на полученном изображении путем сравнения местоположений маркеров на изображении и объекте. В таких приложениях, как фотограмметрия , реперные метки геодезической камеры могут быть установлены так, чтобы они определяли главную точку, в процессе, называемом « коллимация ». [ требуется цитата ] Это было бы творческим использованием того, как термин «коллимация» обычно понимается.
Некоторые считыватели штрихкодов могут оценить перемещение, ориентацию и вертикальную глубину штрихкода известного размера относительно считывателя штрихкодов. [3]
Некоторые наборы реперных маркеров специально разработаны для обеспечения быстрого, с малой задержкой обнаружения оценки 6D положения (3D местоположение и 3D ориентация) и идентификации сотен уникальных реперных маркеров. [4] Например, маркеры ArUco, [5] маркер WhyCon, [6] маркеры WhyCode, [4] реперные знаки «амеба» reacTIVision, реперные знаки d-touch, [7] [8] [9] или круглые штрихкоды TRIP (кольцевые коды). [10]
Реперные маркеры используются в широком спектре приложений медицинской визуализации . Изображения одного и того же объекта, полученные с помощью двух различных систем визуализации, могут быть сопоставлены путем размещения реперного маркера в области, полученной с помощью обеих систем. В этом случае необходимо использовать маркер, который виден на изображениях, полученных с помощью обоих методов визуализации. С помощью этого метода функциональная информация, полученная с помощью ОФЭКТ или позитронно-эмиссионной томографии, может быть связана с анатомической информацией, полученной с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ). [11]
Аналогично, опорные точки, установленные во время МРТ, могут быть соотнесены с изображениями мозга, полученными с помощью магнитоэнцефалографии, чтобы локализовать источник мозговой активности. Такие опорные точки или маркеры часто создаются на томографических изображениях, таких как компьютерная томография , магнитно-резонансная и позитронно-эмиссионная томография, с использованием таких устройств, как N-локализатор [12] и локализатор Штурма-Пастира. [13]
В электрокардиографии (ЭКГ) опорными точками являются ориентиры на комплексе ЭКГ, такие как изоэлектрическая линия (соединение PQ) и начало отдельных волн, таких как PQRST.
В процессах, включающих отслеживание меченой молекулы, включающей ее в более крупный полимер, такие маркеры могут использоваться для отслеживания динамики роста/усадки полимера, а также его движения. Обычно используемые реперные маркеры представляют собой флуоресцентно меченые мономеры биополимеров. Задача измерения и количественной оценки того, что с ними происходит, заимствована из методов в физике и вычислительной визуализации, таких как спекл-визуализация .
Автоматизированные системы отслеживания поведения используются для изучения организации социальных колоний насекомых и поведения отдельных членов колонии. Эти системы объединяют фидуциальные маркеры и машинное зрение для вывода местоположения и ориентации членов колонии несколько раз в секунду и, среди прочего, выявили структуру социальной сети муравья Camponotus fellah . [14]
В радиотерапевтических и радиохирургических системах опорные точки являются ориентирами в опухоли для облегчения выбора правильных целей для лечения. В нейронавигации «система опорных пространственных координат» используется в качестве ориентира для использования в нейрохирургии для описания положения определенных структур в голове или в других частях тела. Такие опорные точки или ориентиры часто создаются на изображениях магнитно-резонансной томографии и компьютерной томографии с помощью N-локализатора или локализатора Штурма-Пастира.
В производстве печатных плат (PCB) реперные знаки, также известные как знаки распознавания схемных образов, позволяют оборудованию для размещения SMT точно находить и размещать детали на платах. Эти устройства находят схему схемы, предоставляя общие измеряемые точки. Обычно они изготавливаются путем оставления круглой области платы без покрытия паяльной маской . Внутри этой области находится круг, обнажающий медное покрытие под ней. Этот центральный металлический диск может быть покрыт пайкой, позолочен или обработан иным образом, хотя чаще всего используется голая медь, если это не токопроводящий контакт. В качестве альтернативы можно использовать прозрачный лак паяльной маски для покрытия реперных знаков. Чтобы свести к минимуму ошибки округления, хорошей практикой было размещение реперных знаков в той же сетке (или в нескольких ее кратных), которая использовалась для размещения деталей, однако это не всегда возможно на платах с высокой плотностью, и это больше не является обязательным требованием для современных высокоточных станков.
Большинство машин для размещения подают платы для сборки с помощью рельсового конвейера , при этом плата зажимается в зоне сборки машины. Каждая плата будет зажиматься немного иначе, чем другие, и отклонения, которые обычно составляют всего десятые доли миллиметра, достаточно, чтобы испортить плату без надлежащей калибровки. Следовательно, типичная печатная плата будет иметь несколько реперных знаков, чтобы позволить роботам для размещения точно определять ориентацию платы. Измеряя местоположение реперных знаков относительно плана платы, сохраненного в памяти машины, машина может надежно вычислить степень, в которой детали должны быть перемещены относительно плана, называемую смещением , для обеспечения точного размещения.
Использование трех реперных знаков позволяет машине определять смещение печатной платы по осям X и Y, а также определять, вращалась ли плата во время зажима, что позволяет машине вращать детали, размещаемые для соответствия. Такие реперные знаки также называются глобальными реперными знаками. Глобальные реперные знаки также используются в сочетании с трафаретной печатью . Без них принтер не будет печатать паяльную пасту в точном соответствии с контактными площадками. Детали, требующие очень высокой степени точности размещения, такие как пакеты с шариковой решеткой , могут иметь дополнительные локальные реперные знаки рядом с областью размещения пакета на плате для дальнейшей точной настройки нацеливания. Однако локальные реперные знаки не могут использоваться в процессе трафаретной печати.
Наоборот, платы низкого уровня, низкой точности могут иметь только два реперных знака или использовать реперные знаки, нанесенные как часть процесса трафаретной печати, применяемого к большинству печатных плат. Некоторые платы очень низкого уровня могут использовать в качестве реперных знаков покрытые отверстия для крепежных винтов, хотя это дает очень низкую точность.
Для прототипирования и мелкосерийного производства использование реперной камеры может значительно улучшить процесс изготовления платы. Автоматически находя реперные маркеры, камера автоматизирует выравнивание платы. Это помогает при фронтально-задних и многослойных применениях, устраняя необходимость в установочных штифтах. [15]
В цветной печати реперные знаки, также называемые « черными регистрационными знаками », используются по краям печатных форм голубого, пурпурного, желтого и черного ( CMYK ) цветов, чтобы их можно было правильно выровнять друг с другом.
«Банан для масштаба» относится к интернет-мему, в котором банан используется в качестве опорного маркера. Мем появился в августе 2010 года, когда мужчина опубликовал на Facebook фотографию сейфа с бананом рядом с ним. Оттуда мем распространился в основном через Reddit ; The Daily Dot отметил, что «[мем] стал веселой игрой, в которой реддиторы пытаются переплюнуть друг друга. Это тенденция в том же духе, что и планкинг ». [16]
