[發明專利]一種對二維條碼精確定位的方法及裝置

有效

• 申請號: 201410404650.2
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104298947B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 胡建國;譚宇泉;李仕仁;白小楠
• 申請（專利權）人: 廣東順德中山大學卡內基梅隆大學國際聯合研究院;廣州中大數碼科技有限公司;中山大學
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,熊永強

技術領域

本發明涉及二維條碼識別技術領域，具體涉及一種對二維條碼精確定位的方法及裝置。

背景技術

二維碼是由一系列深色模塊組成，有著鮮明獨特的圖形形式。通過這些模塊有規律地相間地排列，記錄著一定數據量的信息。而二維碼會以圖像的形式出現在需要標識的產品或地方上，而它本身就提攜著這些東西的相關信息量。除了標識信息之外，現在二維碼更作為媒介工具在金融活動或個人的購買活動以及商業活動中，如二維碼掃描購買商品和二維碼支付。基于二維碼的識別技術主要步驟是：

首先對二維條碼圖像進行采集。在二維條碼圖像采集模塊中，重點需采用靈敏和低失真的圖像傳感器拍攝下清晰度較高的圖像。這模塊的設計尤其重要，對圖像傳感器有著較高的性能要求，因為影響整個二維條碼識讀系統的響應速度和效率的關鍵兩點，除了系統中央處理器的控制運算速度，就是較快速度采集下的圖像清晰度。高清晰的采集圖像也是系統成功識讀二維條碼所攜帶信息的基本保證。

接著對二維條碼圖像進行預處理，以保證二維條碼碼字定位提取的成功和準確。因為由于存在些攝影硬件設備有時難以克服的外界復雜環境，如聚焦差、成像系統誤差、光照不均、噪聲、人手抖動等所影響，采集到的二維條碼圖像還是有欠清晰度的。所以，需要利用圖像處理技術作出增強圖像清晰度的預處理，如：過濾噪聲，增強圖像對比度，邊緣突出，去模糊等。在二維條碼碼字提取模塊中，需要利用圖像處理技術，采取了如二值化，邊緣檢測，輪廓提取，定位校正等步驟，從而能正確有效地提取到二維條碼的碼字。

接著，就是對提取到的二維條碼碼字進行糾錯譯碼。由于某種原因，二維條碼本身可能存在部分缺失或污損，折疊痕跡等情況，為保證譯碼出來的信息正確性，就需要采取一種與二維條碼編碼方式相呼應的糾錯譯碼方式，從而譯碼出正確信息。

最后，對譯碼出來的信息進行顯示，保存或傳輸處理。在相應的二維條碼識讀器配上數據存儲器和LCD顯示屏，從而能實時地對二維條碼信息進行保存或顯示，還有系統應用界面顯示。

從上面的步驟可以看出，二維識別技術的重點就在于如何在拍攝圖像上精確定位二維條碼部分。并且，只有精確定位二維條碼本身，才能更好地提高二維條碼的識別速度或者說掃描精度，也能為后期的圖像校正和提取信息等步驟做好準備。基于二維條碼識別的技術要求，在這里需要提出一種精確定位二維條碼的有效方法。

發明內容

針對現有中對二維條碼中精確定位的不足，本發明提出了一種對二維條碼精確定位的方法及裝置，能更好的實現二維條碼的精確定位。

本發明提供了一種對二維條碼精確定位的方法，包括如下步驟：

當圖像傳感器采集到二維圖像后，對二維圖像進行圖像預處理；

在圖像預處理中完成二值化處理后，對二維圖像進行精確定位，所述精確定位包括：

依靠圖像預處理后二維條碼上黑白相間模塊組成的圖像特征對二維條碼所在區域進行初步定位；

對初步定位出的二維條碼區域上進行二次遍歷掃描，得到二維條碼的四個頂點實現精確定位。

所述依靠圖像預處理后二維條碼上黑白相間模塊組成的圖像特征對二維條碼所在區域進行初步定位包括：

對經過二值化處理后的二維圖像進行遍歷掃描，首先定位出二維條碼所在的水平區域，然后在定位出二維條碼所在的垂直區域。

所述定位出二維條碼所在的水平區域包括：

從上往下掃描二維圖像每一行，把每一行出現像素值從黑變白和從白變黑的變化次數用變化數組記錄下來；

將記錄下來的變化次數大小使用堆排序算法對變化數組中的元素進行排序，以及利用行數組把排序后的數組中的元素所對應的行號記錄下來；

將變化數組中排在二維條碼高度閾值常數前的元素提取出來，以及將行數組中排在二維條碼高度閾值常數前的元素進行排序；

按照順序進行行行與行之間的判斷，當判斷行與行之間的距離在一個二維條碼模塊寬度以內，并且位于二維條碼區域上時，記錄下這兩行的行號。

所述對初步定位出的二維條碼區域上進行二次遍歷掃描，得到二維條碼的四個頂點實現精確定位包括：

先分別在區域的最上方開始向左和向右掃描這塊區域，當遇到像素值為0的像素點時就停止，并分別記錄下這兩點的行號和列號，這兩點分別為二維條碼的左上頂點和右上頂點；再分別在區域的最下方開始依然向左和向右掃描這塊區域，同樣當遇到像素值為0的像素點時就停止，并分別記錄這兩點的行號和列號，這兩點分別為二維條碼的左下頂點和右下頂點。