[發明專利]一種條碼圖像識別方法、系統及裝置

在審

• 申請號: 201710436084.7
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107273779A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 蔡曉桓;楊時曙
• 申請（專利權）人: 廣州川鴻電子有限公司
• 主分類號: G06K7/14
• 分類號: G06K7/14;G06Q20/32
• 代理公司: 廣東翰銳律師事務所44442
• 代理人: 陳業勝

技術領域

本發明涉及移動支付領域，特別涉及一種二維碼、條形碼等條碼圖像識別方法，本發明還提供了應用這種圖像識別方法的系統，以及提供了在掃碼支付下采用這種方法、系統的裝置。

背景技術

隨著移動互聯網技術和電子商務的興起，掃碼支付技術在移動支付領域得到了普及應用。為了提高掃碼支付成功率，條碼圖像識別的準確性和快捷性是需要考慮的問題。現有技術采用的是內置感光元件傳感器(主要感光元件如CMOS或CCD傳感器)采集系統，如CN201510652810.X。采集系統采用自動曝光模式進行圖像采集，當處于較暗環境時，感光元件會自動增加曝光時間從而提高亮度。當處于較亮環境時，感光元件會自動減少曝光時間，避免過度曝光。

但現有的數字圖像采集方法并不完全適應掃碼支付的情形。經過發明人研究發現，掃碼支付時還需要考慮如下問題：1、掃碼支付時，二維碼被形成于移動通信終端(如智能手機)的屏幕上，并被手握持著對準掃碼裝置。現有圖像采集方法的曝光時間是由環境亮度決定的，環境亮度較低時曝光時間會被自動增加，而目標處于運動狀態時，過長的曝光時間無法清晰捕捉運動目標。因此很多掃碼支付失敗的原因是計算曝光時間時僅考慮亮度，而沒有考慮掃碼目標的運動情況導致的。2、在實際應用中，二維碼往往由移動終端屏幕顯示，即使環境亮度不夠的情況下，通過屏幕自帶光源，在較少的曝光時間下也能夠采集到理想的條碼數字圖像。

發明內容

本發明彌補現有識別方法中采用自動曝光技術的不足，提供一種針對移動支付場合，特別是被掃碼目標存在移動的情形下，也能保持較高識別成功率的條碼圖像識別方法。

這種條碼圖像識別方法由如下技術特征所形成：

獲取至少兩幀連續的條碼圖像信息；

提取所述兩幀圖像的特征向量；

根據提取的特征向量計算前后兩幀圖像的區別度值；

當所述區別度值大于預定閾值時，根據區別度值計算需要配置的曝光時間，該區別度值與曝光時間成負相關；當所述區別度值小于或等于預定閾值時，根據圖像亮度計算需要配置的曝光時間。

由于條碼識別系統配置有限，因此如何設置算法以高效計算出曝光時間尤為重要。本發明同時還提供了上述方法的優選步驟：

其中，提取圖像特征向量時，可將圖像劃分為多個圖像塊(如64*64的圖像塊)，計算每個圖像塊的灰度均值得到數組a，歸一化處理后得到數組b，所述的數組b作為圖像的特征向量。

然后，通過如下公式計算技術區別度值d

優選的，經過多組實驗數據，在大多數的移動支付場景下，曝光時間范圍為1ms-30ms 可以滿足目標識別準確的要求。

優選的，還根據區別度值匹配需要配置的曝光增益，所述區別度值與曝光增益值成正相關。

優選的，所述識別方法處于不斷循環中，直至識別成功，或者到達識別終止條件。識別終止條件可以設定為當識別時間超過預定值，但沒有識別成功的，判斷到達終止條件。

本發明另一個目的在于提供應用上述方法的系統。

該系統包括：

圖像獲取模塊，用于獲取至少兩幀連續的條碼圖像信息；

特征向量提取模塊，用于提取所述兩幀圖像的特征向量；

區別度值計算模塊，用于根據提取的特征向量計算前后兩幀圖像的區別度值；

曝光時間計算模塊，用于計算曝光時間，當所述區別度值大于預定閾值時，根據區別度值計算需要配置的曝光時間，該區別度值與曝光時間成負相關；當所述區別度值小于或等于預定閾值時，根據圖像亮度計算需要配置的曝光時間。還包括曝光增益計算模塊，當所述區別度值大于預定閾值時，還根據區別度值匹配需要配置的曝光增益，所述區別度值與曝光增益值成正相關。

本發明還提供了應用于上述方法和系統的裝置，包括：

攝像頭模塊，用于拍攝條碼圖像信息；

中央處理單元，適用于實現各指令；

存儲設備，適于存儲多條指令，所述指令適用于由中央處理單元加載并執行：獲取至少兩幀連續的條碼圖像信息；提取所述兩幀圖像的特征向量；根據提取的特征向量計算前后兩幀圖像的區別度值；當所述區別度值大于預定閾值時，根據區別度值計算需要配置的曝光時間，該區別度值與曝光時間成負相關；當所述區別度值小于或等于預定閾值時，根據圖像亮度計算需要配置的曝光時間；所述的攝像頭模塊按照計算的曝光時間被配置。

優選的方案中，該終端用于識別的條碼圖像被形成于具有自帶光源的終端屏幕上，該裝置計算獲得的曝光時間范圍為1ms-30ms。