[發明專利]一種基于Hough變換的條碼邊界搜索方法

有效

• 申請號: 201010189790.4
• 申請日: 2010-06-01
• 公開（公告）號: CN101908124A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 胡倫育;王賢福;陳再輝;張清財
• 申請（專利權）人: 福建新大陸電腦股份有限公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦;李慶波

【技術領域】

本發明涉及一種條碼邊界搜索方法，特別涉及一種基于Hough變換的條碼邊界搜索方法。

【背景技術】

條碼技術是在計算機技術與信息技術基礎上發展起來的一門容編碼、印刷、識別、數據采集和處理于一身的新興技術。條碼技術由于其識別快速、準確、可靠以及成本低等優點，被廣泛應用于商業、圖書管理、倉儲、郵電、交通和工業控制等領域，并且勢必在逐漸興起的“物聯網”應用中發揮重大的作用。

目前被廣泛使用的條碼包括一維條碼及二維條碼。一維條碼又稱線形條碼是由平行排列的多個“條”和“空”單元組成，條形碼信息靠條和空的不同寬度和位置來表達。一維條碼只是在一個方向(一般是水平方向)表達信息，而在垂直方向則不表達任何信息，因此信息容量及空間利用率較低，并且在條碼損壞后即無法識別。

二維條碼是由按一定規律在二維方向上分布的黑白相間的特定幾何圖形組成，其可以在二維方向上表達信息，因此信息容量及空間利用率較低，并具有一定的校驗功能。二維條碼可以分為堆疊式二維條碼和矩陣式二維條碼。堆疊式二維條碼是由多行短截的一維條碼堆疊而成，代表性的堆疊式二維條碼包括PDF417、Code?49、Code?16K等。矩陣式二維條碼是由按預定規則分布于矩陣中的黑、白模塊組成，代表性的矩陣式二維條碼包括Codeone、Aztec、Date?MatriX、QR碼等。

在現有技術的條碼解碼過程中往往需要通過Hough變換對條碼邊界進行搜索，例如PDF417條碼的層邊界。如圖1所示，Hough變換的基本原理為：假設在直角坐標系中存在一條原點距離為ρ，方位角為θ的直線，則直線上每一點滿足公式ρ＝xcosθ+ysinθ。在條碼邊界搜索過程中，首先對參數空間(ρ、θ)進行離散化，再將采樣像素點的圖像空間坐標x、y變換到參數空間(ρ、θ)的多個離散區域。具體來說，按預定步長將參數空間(ρ、θ)劃分出多個離散區域，每個離散區域對應于ρ、θ不同的離散值。對于每一個采樣像素點的圖像空間坐標x、y，利用不同的θ離散值通過上述變換公式計算對應的ρ值，以確定其所落入的離散區域。在變換過程中，利用二維累加器矩陣將落入不同區域的采樣像素點的數量進行累加，進而得到如圖2所示的累加值矩陣，并將累加值最大的區域所對應的ρ、θ作為條碼邊界的最佳直線擬合參數。例如，在圖2中，選擇累加值為90的區域對應的ρ＝7及θ＝90作為條碼邊界的最佳直線擬合參數。然而，在上述方法中，僅將單個區域內的累加點數量作為判斷最佳直線擬合參數的標準，未考慮到周邊區域，因此在實際應用過程中會出現誤差。

【發明內容】

為了克服現有技術條碼邊界搜索中僅考慮單個離散區域內的累加值導致出現誤差的技術問題，本發明提供了一種基于Hough變換的條碼邊界搜索方法，其通過加權求和方式綜合考慮多個離散區域，提高了條碼邊界檢測的準確度。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是提供一種基于Hough變換的條碼邊界搜索方法，該條碼邊界搜索方法包括：a.對參數空間進行離散化，以形成多個離散區域；b.利用Hough變換將條碼邊界上的多個采樣像素點的圖像空間坐標變換到參數空間的多個離散區域內；c.對落入各離散區域內的采樣像素點的數量進行累加；d.將各離散區域的累加值與周邊離散區域的累加值進行加權求和；e.基于加權求和后的累加值確定條碼邊界的直線擬合參數。

根據本發明一優選實施例，在步驟d中，加權求和的權重值隨著各離散區域與周邊離散區域之間距離的增大而減小。

根據本發明一優選實施例，在步驟e中，選擇加權求和后的累加值最大的離散區域所對應的參數空間坐標作為直線擬合參數。

根據本發明一優選實施例，圖像空間為直角坐標空間，參數空間為極坐標空間。

根據本發明一優選實施例，在步驟a中，在條碼邊界的方位角的可能取值范圍內選擇多個角度離散值，并在條碼邊界的原點距離的可能取值范圍內選擇多個距離離散值，多個離散區域分別對應于不同角度離散值和距離離散值。

根據本發明一優選實施例，在步驟b中，對于條碼邊界的每一采樣像素點的直角坐標，將各角度離散值分別代入公式ρ＝xcosθ+ysinθ，確定其所對應的距離離散值，以確定采樣像素點所落入的離散區域，其中x、y為直角坐標，θ為角度離散值，ρ為對應的距離離散值。