[發(fā)明專利]一種矩陣式二維碼的解碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210145746.2
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN102708349A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李政放;常治國;呂迎豐
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市天朗時(shí)代科技有限公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二維碼，尤其涉及一種矩陣式二維碼的解碼方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的書籍、報(bào)紙等主要靠眼睛來閱讀，這種獲取信息的方式比較枯燥，時(shí)間長了眼睛容易疲勞。而且，盲人或者患有眼疾的人，無法閱讀這種傳統(tǒng)出版物。為此，近年來出現(xiàn)了語音閱讀出版物，如專利號為ZL200610156879.4的中國發(fā)明專利，針對MPR（multimedia?print?reader）出版物，利用二維碼語音閱讀裝置，可以對語音閱讀出版物中的內(nèi)容進(jìn)行解碼，供讀者在閱讀的同時(shí)還可接收音視頻內(nèi)容，提高了閱讀或記憶的效率，更方便兒童或眼耳有殘疾的人士學(xué)習(xí)。關(guān)于MPR二維碼，請見MPR出版物行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括MPR出版物第1部分（MPR碼符號規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)編號：CY/T?58.1-2009）、第2部分（MPR碼編碼規(guī)則，標(biāo)準(zhǔn)編號：CY/T?58.2-2009）、第3部分（通用制作規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)編號：CY/T?58.3-2009）、第4部分（MPR碼印制質(zhì)量要求及檢驗(yàn)方法，標(biāo)準(zhǔn)編號：CY/T?58.4-2009）和第5部分（基本管理規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)編號：CY/T?58.5-2009）。

前述中國發(fā)明專利中的語音閱讀出版物中印刷有碼圖陣列，碼圖陣列中的碼圖符號為矩形，所述碼圖符號中的條碼單元為等間距排列的實(shí)心點(diǎn)，位于碼圖四角的單元是用于邊界定位與識別的定位點(diǎn)，其余的單元是數(shù)據(jù)點(diǎn)，所述定位點(diǎn)的面積大于數(shù)據(jù)點(diǎn)的面積。所述碼圖符號在基底上重復(fù)排列，無縫拼接為碼圖陣列，碼圖陣列包括至少二個相同的碼圖符號，并且相鄰碼圖共用定位點(diǎn)；所述數(shù)據(jù)點(diǎn)單元全部在由相鄰的所述定位點(diǎn)單元的中心連接而成的矩形框之內(nèi)。其解碼方法是：首先篩選出定位點(diǎn)；再對定位點(diǎn)單元作矩形匹配，選定一個單獨(dú)的碼圖符號后，進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)分組，重構(gòu)數(shù)據(jù)點(diǎn)矩陣。具體包括如下步驟：

1）使用識讀設(shè)備讀取碼圖，獲得灰度碼圖圖像；2）對所述灰度碼圖圖像作二值化處理，得到二值化圖像；3）對二值化圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，檢測出每一個點(diǎn)的邊緣，得到邊緣圖像；4）對邊緣圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，跟蹤其中的閉合邊界，舍棄其中的所有非閉合邊界，得到閉合邊界圖像；5）對閉合邊界圖像做數(shù)據(jù)分析，計(jì)算每一個閉合邊界內(nèi)的面積，篩選出定位點(diǎn)單元；6）對定位點(diǎn)單元作矩形匹配，選定一個單獨(dú)的碼圖符號的圖像；7）對該碼圖符號的圖像中的數(shù)據(jù)點(diǎn)分組；8）重構(gòu)數(shù)據(jù)點(diǎn)矩陣；9）碼字還原。

該發(fā)明的解碼方法因需要篩選出至少包含四個定位點(diǎn)的完整單元碼圖做矩形匹配，故需要獲取的碼圖面積比較大。圖1顯示了本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)在最差情況下所需獲取的碼圖最小面積，外面較大的矩形是現(xiàn)有技術(shù)所需獲取的碼圖最小面積，即6倍于單元碼圖的面積，而其內(nèi)部虛線框內(nèi)的較小矩形是本發(fā)明所需獲取的碼圖最小面積，即2倍于單元碼圖的面積。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的識讀設(shè)備必須讀取較大的碼圖面積引起的不便，提供一種識讀設(shè)備讀取碼圖面積較小即可解碼的解碼方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種矩陣式二維碼的解碼方法，被解碼的矩陣式二維碼圖像是以多個相同的單元碼圖組合而成的矩陣式二維碼符號聯(lián)結(jié)碼陣；掃描獲取的圖像無需包含單個完整的單元碼圖，其解碼過程為：獲取一幅待解碼的矩陣式二維碼符號聯(lián)結(jié)碼陣的二值化圖像，定位各碼點(diǎn)及定位點(diǎn)在其所屬單元碼圖中的位置，以此還原一個完整的單元碼圖，然后解碼。

優(yōu)選的，所述定位各碼點(diǎn)及定位點(diǎn)在其所屬單元碼圖中的位置是指對各碼點(diǎn)及定位點(diǎn)賦坐標(biāo)值，該坐標(biāo)值所確定的各碼點(diǎn)及定位點(diǎn)與所掃描獲取的圖像中各碼點(diǎn)及定位點(diǎn)具有相同的相對位置關(guān)系。

進(jìn)一步優(yōu)選的，對各碼點(diǎn)及定位點(diǎn)賦坐標(biāo)值包括如下步驟：

分別確定各碼點(diǎn)所處行線和列線的方向，稱為行方向和列方向；

分別確定行方向和列方向的點(diǎn)間距；

以行方向上的點(diǎn)間距以及該方向上的投影波形標(biāo)定各碼點(diǎn)及定位點(diǎn)的行坐標(biāo)，以列方向上的點(diǎn)間距以及該方向上的投影波形標(biāo)定各碼點(diǎn)定位點(diǎn)的列坐標(biāo)。

或者對各碼點(diǎn)及定位點(diǎn)賦坐標(biāo)值包括如下步驟：

在圖像中確定行方向和列方向；

根據(jù)所述行方向和列方向，分別畫一組行平行線和一組列平行線，形成網(wǎng)格，行平行線和列平行線之間的距離分別為碼圖中列線和行線方向上的點(diǎn)間距；

計(jì)算該網(wǎng)格中各交叉點(diǎn)的坐標(biāo)，以此對圖像中各碼點(diǎn)賦坐標(biāo)值。

再優(yōu)選的，所述行方向和列方向的確定包括如下步驟：

A1.對二值化圖像進(jìn)行識別，以確定各碼點(diǎn)及定位點(diǎn)的重心；

A2.將所獲取的圖像中各碼點(diǎn)的重心向任一直線L投影，計(jì)算各投影點(diǎn)的個數(shù)及所有投影點(diǎn)個數(shù)的平均值，并計(jì)算均方差σ0；