[發明專利]一種基于多幀圖像融合和非局部均值濾波的條碼解碼方法

有效

• 申請號: 202011621253.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112580385B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 樓喜中;秦成孝;劉美玉;鄭清水
• 申請（專利權）人: 杭州榮旗科技有限公司
• 主分類號: G06K7/14
• 分類號: G06K7/14;G06V10/74;G06V10/26;G06K9/62;G06T5/00;G06T5/50;G06T7/62
• 代理公司: 佛山市明高知識產權代理事務所(普通合伙) 44701
• 代理人: 廖珍珍

發明公開了一種基于多幀圖像融合和非局部均值濾波的條碼解碼方法，屬于圖像處理技術領域，其解碼流程為：每固定的一段時間處理一幀采集圖像，當連續六幀解碼均失敗，且解碼算法返回結果表示成功定位到二維碼或條碼，此時對這六幀采集圖像分別進行過曝亮斑區域檢測，根據像素點權值進行均值處理，獲得融合圖像Ι，以降低加性隨機噪聲，若融合圖像Ι解碼失敗，且返回解碼結果仍為解碼失敗，但定位成功，則進行NLM處理，然后再次解碼，采用連續多幀圖像融合進行解碼，通過非局部均值去噪算法利用圖像中任一像素點及其鄰域組成的圖像塊在圖像中存在許多與其相似或相同的圖像塊的特點，在較大區域內尋找相似圖像塊，用于噪聲去除，避免丟失條碼的細節。

技術領域

發明涉及圖像處理技術領域，特別涉及一種基于多幀圖像融合和非局部均值濾波的條碼解碼方法。

背景技術

圖像采集裝置(相機)識別條碼過程中，識別流程通常為上一幀識別結束后再識別下一幀(兩幀不一定相連)，在此過程中，圖像采集裝置獲取的圖像可能存在對焦模糊和噪聲等現象，同時考慮掃碼過程中還存在手動對焦的動作，影響圖像的獲取，中間僅有不到50％的圖像可用，這種情況下可能僅采集到模糊圖像和含噪聲的圖像，導致解碼時間過長。此時為提高解碼性能，可將連續多幀圖像融合用于解碼，考慮到圖像采集時可能存在因過曝產生的亮斑情形，為避免圖像融合丟失信息，需要先檢測過曝區域。同時考慮到圖像采集時可能存在大量噪聲，因此聯合后的圖像需要進行非局部均值濾波。針對解碼過程中采集圖像可能存在的噪聲和過曝情形，本發明提出一種基于連續多幀圖像和非局部均值濾波的條碼解碼方法，可以有效抑制解碼圖像的噪聲，消除因過曝產生的亮斑。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺陷，解決在掃碼過程中受對焦和噪音影響，僅采集到含噪聲圖像的問題，本發明提供一種基于多幀圖像融合和非局部均值濾波(NLM)的條碼解碼(識別)方法。

發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于多幀圖像融合和非局部均值濾波的條碼解碼方法，其解碼流程為：每固定的一段時間處理一幀采集圖像，當連續六幀解碼均失敗，且解碼算法返回結果表示成功定位到二維碼或條碼，此時對這六幀采集圖像分別進行過曝亮斑區域檢測，根據像素點權值進行均值處理，獲得融合圖像Ι，以降低加性隨機噪聲，若融合圖像Ι解碼失敗，且返回解碼結果仍為解碼失敗，但定位成功，則進行NLM處理，然后再次解碼。

作為優選，在掃碼過程中，若條碼所在區域若亮度較低，需打開閃光燈配合解碼，若條碼為反光介質，為避免反光在圖像中產生亮斑導致解碼失敗，針對該此情形，采取以下措施：

S1、調整亮斑在采集圖像上的位置，設置左右兩閃光燈，解碼時依次打開左閃光燈，右閃光燈以及同時打開左閃光燈和右閃光燈，此時即便因為反光介質產生亮斑，也可以連續確保連續三幀采集圖像內亮斑所在位置不同，避免出現缺失；

S2、檢測采集圖像的亮斑區域；

a)亮斑像素點篩選標準

根據拉伊達準則，如果像素點的灰度值大于圖像的平均灰度值，且偏差超過n倍標準差則認為該像素點為亮斑點，因此該篩選閾值的計算方法如下式所示：

G＝μ+nσ (1)

其中μ為平均像素值，σ為標準差，n取值范圍為2.6～3.2；

b)根據面積篩選亮斑區域

對亮斑像素點進行區域生長，生長準則為八鄰域內連接，統計生長區域的像素數量，作為亮斑面積；若亮斑面積大于100，則認為該區域為亮斑區域，標記該區域內所有像素點。

作為優選，對于圖像采集裝置采集到的圖像，可以表示為原始圖像和加性噪聲的疊加，如公式所示：

g(x，y)＝f(x，y)+η(x，y) (2)