[發明專利]一種QR碼定位和校正方法

有效

• 申請號: 201810913211.2
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN109325381B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 吳小龍;張東;陳星光
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區中山大學研究院;廣東順德中山大學卡內基梅隆大學國際聯合研究院;中山大學
• 主分類號: G06K7/14
• 分類號: G06K7/14
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 左恒峰

1.一種QR碼定位和校正方法，用于尋像圖形缺失一處的QR碼，其特征在于:包括以下步驟，

S1：利用輪廓查法找到整幅圖像中的所有輪廓，利用三重嵌套標準、嵌套的輪廓中是否有共同中心點這兩個標準初步篩選輪廓；

S2：如果符合標準的輪廓小于或者等于3組，則跳過這一步，如果大于3組，則添加上面積比例的標準進行二次篩選；

S3：若步驟S2篩選出來滿足條件的輪廓只有兩組，則認為是缺失一個尋像圖形的QR碼，然后利用提取兩組輪廓中每一組最外層輪廓，尋找兩個最外層輪廓最小包圍矩形，并記錄最小包圍矩形各自對應的四個頂點和中心點；

S4：計算兩個尋像圖形中心點所構成直線的直線方程，然后計算兩個最外層輪廓對應的八個頂點到直線距離的方差,如果方差大于某一預設值，則認為兩個尋像圖形處于標準QR碼圖形中的對角關系，否則認為處于非對角關系，利用兩個尋像圖形中心點距離還有兩個尋像圖形最小包圍矩形的邊長來分別計算對角關系和非對角關系時的QR碼版本號和QR碼的每個模塊所占像素值，記為m；

S5：如果QR碼版本號等于1，則利用步驟S4計算所得的m來設定腐蝕膨脹操作所需要的核的大小，然后進行兩次腐蝕和膨脹操作，所得操作后圖形再進行Canny邊緣提取，然后再利用累計概率Hough變換檢測直線，最后記錄所得直線間兩兩交點所得四個頂點，為原圖中的QR碼的頂點，然后再計算出標準圖形中QR碼頂點的對應位置，再利用校正算法進行校正；

S6：如果QR碼版本號大于或者等于2，根據兩個尋像圖形相對位置為對角關系或者非對角關系分別對圖形進行校正；

S7：對校正后的圖形進行裁剪，裁剪出只有QR碼的部分；

所述步驟S6中，兩個尋像圖形相對位置為對角關系時，按照以下步驟來校正圖形，

P1：兩個尋像圖形中心點的連線的中點記為QR碼中心點，尋像圖形八個頂點到該中心點距離最大值記為L；

P2：以此QR碼的中心點為中心點取一個矩形區域，矩形的長寬都為2L，再取包含QR碼的圖像與該矩形區域取交集記為W，認為QR碼必定在該區域內；

P3：在W區域中通過輪廓查找法查找輪廓，并利用兩重嵌套標準和最內層輪廓面積小于某一設定值的兩個標準來尋找校正圖形所在中心點；

P4：以QR碼中心點為坐標原點建立直角坐標系，通過計算兩個尋像圖形中心點所在象限和校正圖形中心點所在象限來判斷這三個中心點與標準QR碼圖形中的中心點的對應關系；

P5：通過三組對應點的坐標變換關系計算變換矩陣，利用校正算法對W區域進行校正；

所述步驟S6中，兩個尋像圖形相對位置為非對角關系時，按照以下步驟來校正圖形，

Q1：兩個尋像圖形中心點的連線的中點記為QR碼的臨時中心點Z₁，尋像圖形八個頂點到該中心點的最大距離記為L₁；

Q2：以此臨時的中心點Z₁為中心取一個矩形區域，矩形區域的長寬都為5L₁，再取包含QR碼的圖像與該矩形區域的交集記為W₁，認為QR碼必定在該區域內；

Q3：在W₁區域中通過輪廓查找法查找輪廓，并利用兩重嵌套標準和最內層輪廓面積小于某一設定值的兩個標準來尋找校正圖形所在中心點；

Q4：求出校正圖形中心點和QR碼的臨時中心點Z₁的連線的中點并記為Z₂；

Q5：以Z₂為中心點建立直角坐標系，通過計算兩個尋像圖形中心點所在象限和校正圖形中心點所在象限來判斷這三個中心點與標準QR碼圖形中的中心點的對應關系；

Q6：以Z₂為中點，將尋像圖形八個頂點到其距離最大值記為L₂，以Z₂為中心點取一個矩形區域，矩形區域的長寬都為2.5L₁，并將該矩形區域與W₁再取交集記為W₂；

Q7：通過三組對應點的坐標變換關系計算變換矩陣，利用校正算法對W₂區域進行校正。