[發明專利]一種無位置標志的圖像碼及其生成與解析方法

有效

• 申請號: 201710285769.6
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107122818B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 劉整
• 申請（專利權）人: 南京沃特碼金信息科技有限公司
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06;G06K7/14;G06F16/955
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 林輝輪

本發明提供一種無位置標志的圖像碼及其生成與解析方法，包括無位置標志圖像碼的編/解碼方法。其中圖像碼編碼過程為：采用數字水印編碼技術對原始圖像、附加信息以及幾何校正模版進行合成，生成內置附加信息的編碼圖像；圖像碼解析過程為：通過手機攝像頭、掃描儀等圖像輸入裝置輸入編碼圖像，利用圖像中的幾何校正模版對輸入圖像做幾何失真校正，再采用數字水印提取技術解析計算出圖像中的附加信息。與二維碼以及有位置標志的圖像碼相比，本發明的技術方案無需特定位置標志就可實現對編碼圖像的幾何失真校正，并正確讀取出編碼圖像中的附加信息，實現智能手機、計算機等設備與該信息的快速鏈接，同時編碼圖像更加美觀大方，形式更加多元化。

技術領域

本發明屬于圖像處理與圖像自動識別領域，具體涉及一種用于在圖像中植入信息的無可見定位標志的圖像碼及其生成與解析方法。

背景技術

隨著移動互聯網時代的來臨，二維碼已逐漸成為智能手機的鍵盤，互聯網的接入端，并廣泛應用于社會的各個領域和我們的日常生活當中。但現有的二維碼不能直觀或者初步展現其所包含的信息，往往需要附加文字說明；且其黑白相間的圖案顯得呆板，不夠美觀。

圖像碼技術是利用數字水印技術將文字、網址信息等植入圖像中，同時通過智能手機、平板電腦等手持移動設備攝像頭或掃描儀掃描含有水印信息的印刷圖像，就可檢測出埋藏在圖像中的信息，并可實現手機、計算機與信息源網址的快速鏈接。

但是，要實現通過手機攝像頭讀取印刷在紙張上的圖像中的水印信息，必須克服因手持移動設備掃描圖像造成的圖像幾何失真(如圖像的比例失真、角度旋轉)。因此，如何快速準確實現對圖像幾何失真的修復，是能否正確讀取圖像碼中的水印信息的關鍵技術。

為了解決手機掃描圖像時造成的圖像幾何失真問題，專利申請CN104778491A 提出了一種圖像碼的生成和解析方法，在圖像的4個頂角加入了4個位置標志圖案(以下簡稱“位置標志”)。該發明解決手持移動設備掃描圖像時造成的圖像幾何失真問題的技術方案是，通過拍攝到的圖像碼4個頂角的位置標志的位置關系，正確地計算出原有圖像的大小以及圖像的角度誤差，從而可以有效地校正圖像幾何失真。但是,由于該發明在圖像區的四個頂角分別植入了人眼可見的位置標志，在一定程度上影響了植入圖像碼的圖像的美觀性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種應用于終端側的圖像嵌入信息編碼及編碼圖像的解析方法，無需借助位置標志就可以實現對編碼圖像的幾何失真自動校正，因此可以真正做到對圖像進行人眼完全無法察覺的附加信息植入，使植入信息的編碼圖像更加美觀大方。

為了解決上述問題，本發明的技術方案是：

采用一種無位置標志的圖像碼進行圖像植入信息編碼，將原始圖像、需要植入圖像的附加信息以及幾何校正模版(以下簡稱“模版”)通過基于數字水印編碼技術的圖像編碼器進行合成，生成編碼圖像。

其中，原始圖像內容包括照片、LOGO圖標、圖形以及文字圖案；需要植入圖像的附加信息可以是與圖像有關的文字、數字、網址等相關信息；模版是由公式(1)， (2)定義的M個不同頻率成分的余弦函數構成的邊長為N×N像素的正方形圖像，并且32≤N≤512，并且N＜W，N＜H，W、H分別為輸入圖像的水平方向與垂直方向尺寸，用來完成對圖像幾何失真的校正；

其中，f_m(x,y)為單一頻率成分的余弦函數；x與y，并且0≤x≤N-1，0≤y≤N-1，為模版圖像的坐標值；m，并且1≤m≤M，為頻率成分的序列號，M為頻率成分個數；n_mx與n_my，并且0≤n_mx≤N/2，0≤n_my≤N/2，分別是序號為m的頻率成分沿X軸與 Y軸的頻率值。

同時，模版的余弦函數f_m(x,y)的傅里葉變換用以下表達式表示：