[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的二維碼識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811270031.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109635612B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐同慶;劉國(guó)峰;張昊亮;趙浩君;張恩澤;張璨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司南京供電分公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;南京貝爾電氣設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K7/14
• 分類(lèi)號(hào): G06K7/14
• 代理公司: 南京天翼專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 奚銘

1.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的二維碼識(shí)別方法，其特征是通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)記憶源二維碼，對(duì)源二維碼污損后形成的殘缺二維碼，再由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用動(dòng)力學(xué)的Lyapunov函數(shù)，神經(jīng)元之間的連接權(quán)值為W_ij，二維碼均先轉(zhuǎn)為二值像素，以像素矩陣的形式輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，

首先將源二維碼的像素矩陣P輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值矩陣，使Lyapunoy函數(shù)收斂，得到源二維碼的對(duì)應(yīng)的權(quán)值矩陣W；每個(gè)源二維碼對(duì)應(yīng)一個(gè)權(quán)值矩陣，存儲(chǔ)所述源二維碼的二值像素矩陣及權(quán)值矩陣；

當(dāng)需要識(shí)別殘缺二維碼時(shí)，首先計(jì)算當(dāng)前殘缺二維碼的像素矩陣P’與各個(gè)源二維碼像素矩陣的距離，將距離小于設(shè)定閾值的源二維碼權(quán)值矩陣作為備選權(quán)值矩陣CW，然后將殘缺二維碼的像素矩陣輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，分別針對(duì)備選權(quán)值矩陣調(diào)整殘缺二維碼的像素矩陣，記錄神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂時(shí)對(duì)應(yīng)的殘缺二維碼像素矩陣為候選像素矩陣CP，最后計(jì)算殘缺二維碼像素矩陣P’與候選像素矩陣CP的距離，選擇距離最小的候選像素矩陣對(duì)應(yīng)的權(quán)值矩陣CP_min，則權(quán)值矩陣CP_min對(duì)應(yīng)的源二維碼即為殘缺二維碼的源二維碼，進(jìn)而識(shí)別出殘缺二維碼的信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的二維碼識(shí)別方法，其特征是二維碼圖像轉(zhuǎn)換為二值像素時(shí)，設(shè)黑為0，白為1，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用的動(dòng)力學(xué)的Lyapunov函數(shù)為：

其中，V_i，V_j分別表示相鄰神經(jīng)元的狀態(tài)值，n為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中神經(jīng)元的個(gè)數(shù)，E表示能量函數(shù)，E越小則神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)越穩(wěn)定，I_i表示偏置值，連接權(quán)值W_ij的計(jì)算為：

其中，s為二維碼標(biāo)號(hào)，m為二維碼總數(shù)；

對(duì)于源二維碼記憶時(shí)，調(diào)整各神經(jīng)元的連接權(quán)值，直至神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂，存儲(chǔ)此時(shí)的權(quán)值矩陣；

對(duì)于殘缺二維碼識(shí)別時(shí)，首先獲取備選權(quán)值矩陣CW，然后將殘缺二維碼的像素矩陣輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，像素矩陣即狀態(tài)矩陣，調(diào)整像素矩陣即對(duì)應(yīng)于調(diào)整各神經(jīng)元的狀態(tài)值，對(duì)于神經(jīng)元V_i，將所有其他神經(jīng)元的值作為輸入值，計(jì)算加權(quán)求和，如果加權(quán)求和的值大于或等于0，則輸出1，否則，輸出0，神經(jīng)元狀態(tài)值的更新為：

隨機(jī)選擇一個(gè)神經(jīng)元并更新它，然后再隨機(jī)選擇另一個(gè)神經(jīng)元并更新它，依據(jù)備選權(quán)值矩陣CW更新神經(jīng)元，直到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)的狀態(tài)矩陣即調(diào)整后的像素矩陣，得到候選像素矩陣CP。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的二維碼識(shí)別方法，其特征是二維碼的數(shù)量和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)元數(shù)量之比在0.138之下。