[發明專利]一種用于QR碼識別的精確網格采樣方法

有效

• 申請號: 201410155999.7
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN104008359B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 官慧仙;楊波;賀曉明
• 申請（專利權）人: 杭州晟元數據安全技術股份有限公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司33246
• 代理人: 趙芳

1.?一種用于QR碼識別的精確網格采樣方法，通過獲取QR碼每個深淺模塊中心位置在圖像中對應坐標的像素值來識別QR碼，其具體步驟如下：

1）?首先獲得經過預處理的QR碼二值化圖，根據尋像圖形特征找到三個尋像圖形的中心點，即左上角尋像圖形、右上角尋像圖形和左下角尋像圖形的中心點，再由各尋像圖形的中心點坐標上下左右水平垂直掃描尋像圖形，獲得各尋像圖形的黑白模塊相接的邊界點坐標，通過各邊界點坐標計算得出左上角尋像圖形的右下邊角點的中心點A、右上角尋像圖形的左下邊角點的中心點B、左下角尋像圖形的右上邊角點的中心點C的坐標；

2）根據左上角尋像圖形的右下邊角點的中心點A、右上角尋像圖形的左下邊角點的中心點B、左下角尋像圖形的右上邊角點的中心點C的坐標得到直線AB的斜率k1、截距b1，直線AC的斜率k2、截距b2，再求出與直線AB平行經過C點的直線和經過B點與直線AC平行的直線之間的交點D’；

3）根據校正圖形的特征在圖像右下區域搜索定位出右下角校正圖形的中心點D，得到直線CD的斜率k3、截距b3，直線BD的斜率k4、截距b4，若右下角校正圖形的中心點D與平行四邊形ABCD’的D’不重合，可知平行四邊形ABCD’形狀發生變化，變形成了四邊形ABCD，圖像發生了透視變形；

4）直線AB上的線段點坐標是對應于水平定位線各模塊，從A點開始，依照AB直線的傾斜方向遍歷圖像，找到模塊黑白邊界點坐標，水平定位線是1:1深淺模塊交替排列的，所以各邊界點坐標之間的中點即為模塊中心點坐標，從而獲得圖像上邊線的采樣點，同理遍歷直線AC方向的像素獲得垂直定位線中心模塊在圖像中的坐標，從而獲得圖像左邊線的采樣點；

5）若圖像發生了變形，圖像下邊線的采樣點的需要計算校正后推算而出，先得出經過圖像上邊線的各采樣點與直線AC平行的直線與直線CD’的交點，即CD’上的采樣點，再根據透視校正原理將CD’上的采樣點映射到直線CD上計算得出圖像下邊線的采樣點，同理得到分布在直線BD上的圖像右邊線的采樣點；若圖像未發生透視變形，D’與D重合，不用進行透視校正計算，CD’上采樣點即為圖像下邊線上的采樣點，同理BD’上的采樣點即為圖像右邊線上的采樣點；

6）把直線AB上的第一個采樣點與直線CD上的第一個采樣點相連，獲得第1列模塊垂直方向的采樣線，依次進行，得到各模塊垂直方向上的每條垂直采樣線，同理依次連接直線AC上采樣點和直線BD上的采樣點，獲得各模塊水平方向的每條水平采樣線，從而構造出整個圖像的精確采樣網格。

2.?根據權利要求1所述的一種用于QR碼識別的精確網格采樣方法，其特征在于：步驟1）中的各尋像圖形的邊角點的中心坐標的計算過程如下：以左上尋像圖形的右下邊角點的中心點A為例，?X0~X6為左上角尋像圖形中心點P兩側水平方向的邊界坐標，Y0~Y6為P上下兩側垂直方向的邊界坐標，得到?a點坐標（X4+（X5-X4）/2，Y4+（Y5-Y4）/2）；然后從a點開始向下向右水平垂直遍歷圖像獲得最近的四個黑白模塊相接邊界點X5’、X6’、Y5’、Y6’，從而得到左上尋像圖形的右下邊角點的中心點A的坐標為(X5’+（X6’-X5’）/2，Y5’+（Y6’-Y4’）/2)，按同樣的方法獲得右上尋像圖形的左下邊角點的中心點B的坐標，左下尋像圖形的右上邊角點的中心點C的坐標。

3.?根據權利要求1或2所述的一種用于QR碼識別的精確網格采樣方法，其特征在于：對步驟5）中的直線CD’上的采樣點進行修正，其修正過程如下：先確定經過圖像上邊線的各采樣點的直線斜率k，直線斜率k在直線AC的斜率k2和直線BD的斜率k4之間，取直線AB上的一采樣點h，根據公式

Ah/AB=（k-k2）/（k4-k2），計算得出經過采樣點h的直線斜率k，再得出直線斜率為k經過采樣點h的直線與直線CD’的交點d’，即得到直線CD’上的采樣點d’，按同樣的過程得出直線CD’上的所有采樣點。

4.?根據權利要求3所述的一種用于QR碼識別的精確網格采樣方法，其特征在于：步驟5）中的透視校正過程如下：CDD’為一三角形，C為不變點，在CD’變形到CD過程中，D’橫坐標增加了W寬的長度，縱坐標縮減了L寬的長度，最終與D點重合，隨著D’橫坐標增大，則d’點橫坐標也被拉伸，縱坐標隨D’縱坐標減小被壓縮，設C點坐標為（x₀，y₀），D點坐標為（x₂，y₂），D’坐標為（x₃，y₃)，直線CD’上的采樣點d’坐標為（x’，y’），直線CD上對應的采樣點?d坐標為（x，y），可以根據下述公式

(x3-x0)/(x2-x3)=(x’-x0)/(x-x’)；

(y3-y0)/(y3-y2)=(y’-y0)/(y’-y)；計算得出直線CD上對應的采樣點?d的坐標（x，y），按同樣的過程得出直線CD上的所有采樣點。