[發明專利]一種基于平行坐標系的新型矩陣碼還原方法

有效

• 申請號: 201910652520.3
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110348265B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 劉石堅;鄒崢;潘正祥;廖律超;聶明星;張國基
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: G06K7/14
• 分類號: G06K7/14
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

本發明涉及矩陣碼還原技術領域，具體為一種基于平行坐標系的新型矩陣碼還原方法，包括L1，使用邊緣特征提取算子獲取待識別矩陣碼圖片在笛卡爾坐標系CC中的特征點集合P，所述笛卡爾坐標系CC包括坐標軸X1、Y1；L2,構建平行坐標系PC，所述平行坐標系PC包括坐標軸X2、Y2和Z2，以及與所述坐標軸X2、Y2、Z2垂直的坐標軸U2。本申請的矩陣碼還原方法能夠通過笛卡爾坐標系CC和平行坐標系PC的相互轉換來獲取矩陣碼各模塊的邊界線，從而達到還原待識別矩陣碼的目的，適用于因圖片尺寸小、相機分辨率不足等原因造成成像差的待識別矩陣碼圖片，有效提高了矩陣碼的識別效果。

技術領域

本發明涉及矩陣碼還原技術領域，具體為一種基于平行坐標系的新型矩陣碼還原方法。

背景技術

在社會生產生活中，條碼技術給我們帶來了極大便利。由于具有容量大、糾錯能力強等特點，二維矩陣碼在信息自動化領域發揮著重要的作用。作為矩陣碼的一種，DataMatrix碼特別適合印制在細小物體的表面，但其沒有如同QR碼一樣的任意方向可讀的特點。

標準Data Matrix碼的編、解碼技術目前已十分成熟，但是在實際應用中，對圖片中的條碼進行成功解碼，是建立在正確識別條碼的基礎之上。而由于攝像機自身分辨率、對焦情況、目標對象的實際物理尺寸、環境光照等因素直接影響著解碼圖片的成像效果，這使得從給定圖片中正確還原出矩陣碼具有一定的挑戰。

例如，當Data Matrix碼用于生物植株樣本追蹤時，由于Data Matrix碼印制在試管底部，因此包含Data Matrix碼的圖像區域面積往往很小、分辨率不足、且存在旋轉，這使得使用常規方法對其進行還原識別較為困難。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，提出了一種基于平行坐標系的新型矩陣碼還原方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于平行坐標系的新型矩陣碼還原方法，包括

L1，使用邊緣特征提取算子獲取待識別矩陣碼圖片在笛卡爾坐標系CC中的特征點集合P，所述笛卡爾坐標系CC包括坐標軸X1、Y1；

L2,構建平行坐標系PC，所述平行坐標系PC包括坐標軸X2、Y2和Z2，以及與所述坐標軸X2、Y2、Z2垂直的坐標軸U2；其中，所述坐標軸X2、Y2、Z2對應所述坐標軸U2的坐標值為-D、0、D；所述坐標軸U2對應所述坐標軸X2、Y2、Z2的坐標值為0；

L3，將所述特征點集合P中的所有特征點轉換到所述平行坐標系PC以得到一系列的線段，記錄所述線段相交點的位置和每一相交點的相交次數；

L4，在所述平行坐標系PC中尋找垂直于所述坐標軸U2且經過各相交點的相交次數總和最多的兩根直線或三根直線；

L5，在所述直線上尋找等距排列且相交次數總和最多的等距相交點；

L6，將所述等距相交點轉換成笛卡爾坐標系CC中的等距平行線；

L7，通過所述等距平行線確定矩陣碼各模塊的邊界線以還原待識別矩陣碼。

作為優選，L1中，所述邊緣特征提取算子為Canny邊緣特征提取算子。

作為優選，L2中，坐標軸X2、Y2、Z2與坐標軸U2相交的點的坐標分別為（-D，0，∞，∞)，(0，∞，0，∞)，(D，∞，∞，0)。

作為優選，L3中，設所述笛卡爾坐標系CC中的特征點p為（xp，yp），則所述特征點p在所述平行坐標系PC中對應兩根線段lv和lw，其中，lv是由點v(-D，xp，∞，∞)和點v(0，∞，yp，∞)連成的線段，lw是由點w(0，∞，yp，∞)和點w(D，∞，∞，-xp)連成的線段。

作為優選，L4中，若尋找得到的所述直線與坐標軸X2、Y2和Z2重合，則為三根；否則，為兩根。