[發明專利]圖像二維碼及其制備方法、解析裝置和解析方法

有效

• 申請號: 202011110612.8
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112183150B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 賈雋;翟廣濤;湯禮偉
• 申請（專利權）人: 上海了物網絡科技有限公司
• 主分類號: G06K7/14
• 分類號: G06K7/14;G06V10/82;G06V10/774;G06N3/08;G06T5/00;G06T7/13;H04N19/467
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種圖像二維碼解析裝置，其特征在于，包括相機和解碼器；

所述相機能夠拍攝圖像二維碼；

所述解碼器主要由深度神經網絡組成，解碼器經過失真模擬器的解析訓練，訓練后的解碼器能夠根據引入噪聲、失真及質量退化的圖像二維碼，正確解析編碼信息；

進行所述解析訓練時，失真模擬器設置有3D渲染模塊，3D渲染模塊對圖像二維碼進行失真和質量退化處理并輸入解碼器，解碼器對經失真模擬器處理的圖像二維碼解析編碼信息；

所述3D渲染模塊設置有3D重建模擬模塊、相機光路模擬模塊和失真模擬模塊；

所述3D重建模擬模塊能夠實現隨機3D幾何變換、分辨率隨機放縮以及像素重采樣，模擬相機拍攝時圖像二維碼圖像平面從3D點云空間到2D平面的重建過程；

所述相機光路模擬模塊能夠實現圖像二維碼圖像平面色調、亮度和對比度變化，模擬相機拍攝時環境光與圖像平面反射現象；

所述失真模擬模塊能夠對圖像二維碼圖像進行失真處理，模擬相機內部電子器件引入的噪聲以及圖片存儲格式造成的圖像壓縮。

2.根據權利要求1所述的圖像二維碼解析裝置，其特征在于，還包括定位模塊；

所述定位模塊對相機拍攝圖像進行極坐標轉換、邊緣檢測和角點檢測，能夠基于定位符和/或定位結構對相機拍攝圖像中的圖像二維碼定位，區分相機拍攝圖像中的圖像二維碼圖像和一般圖像，并消除圖像二維碼圖像的幾何畸變。

3.一種圖像二維碼，其特征在于，采用權利要求1所述的圖像二維碼解析裝置，包括背景圖像和編碼信息；

所述背景圖像主要由單張或多張背景圖片構建組成；

所述編碼信息嵌入在背景圖像中，并且所述編碼信息圖像隱寫在背景圖像中。

4.根據權利要求3所述的圖像二維碼，其特征在于，包括定位符和/或定位結構；

基于所述定位符和/或定位結構，能夠區分圖像中的圖像二維碼圖像和一般圖像，并消除圖像二維碼圖像的幾何畸變。

5.根據權利要求4所述的圖像二維碼，其特征在于，所述定位符包括矩形邊框；

所述矩形邊框包括第一矩形邊框、第二矩形邊框和第三矩形邊框，所述第一矩形邊框、第二矩形邊框和第三矩形邊框以背景圖像為中心由內向外依次設置；

所述第一矩形邊框為黑色，所述第二矩形邊框為白色，所述第三矩形邊框為黑色，所述第一矩形邊框、第二矩形邊框和第三矩形邊框寬度相同。

6.一種圖像二維碼制備方法，基于權利要求3-5任一項所述的圖像二維碼，其特征在于，步驟包括：

步驟1、編碼器訓練：編碼器主要由深度神經網絡組成，訓練編碼器提取、融合背景圖片數據集及隨機信息中的對應信息特征，訓練后的編碼器能夠重建背景圖像并嵌入編碼信息，編碼信息圖像隱寫在背景圖像中；

步驟2、編碼器輸入：向編碼器輸入單張或多張背景圖片以及編碼信息；

步驟3、圖像融合：編碼器根據輸入的背景圖片重建背景圖像并嵌入編碼信息。

7.一種圖像二維碼解析方法，使用權利要求1-2任一項所述的圖像二維碼解析裝置，其特征在于，步驟包括：

步驟1、圖像二維碼拍攝：相機進行拍攝得到相機拍攝圖像；

步驟2、圖像二維碼定位：定位模塊對相機拍攝圖像進行極坐標轉換、邊緣檢測和角點檢測，定位圖像二維碼圖像，區分相機拍攝圖像中的圖像二維碼圖像和一般圖像；

步驟3、圖像二維碼消畸：定位模塊消除圖像二維碼圖像的幾何畸變，并將消畸后的圖像二維碼圖像傳輸給解碼器；

步驟4、圖像二維碼解析：解碼器根據消畸的圖像二維碼圖像解析嵌入在背景圖像中的編碼信息。

8.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，計算機程序被處理器執行時實現權利要求6所述的圖像二維碼制備方法的步驟或權利要求7所述的圖像二維碼解析方法的步驟。