[發明專利]一種二維碼定位方法及系統

有效

• 申請號: 202111006534.1
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113705268B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 周軍;葉豐;皇攀凌;歐金順;石少杰;高新彪;李文廣
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06K7/14
• 分類號: G06K7/14;G06T5/20;G06T7/11;G06T7/13;G06T7/73
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 閆圣娟

本發明公開一種二維碼定位方法及系統，包括：對獲取的待識別圖像經分割后得到目標區域圖像塊；對目標區域圖像塊進行網格遍歷得到二維碼區域，對二維碼區域的數據區進行解碼，得到二維碼信息；對二維碼區域進行尋邊區定位，確定邊緣線，得到二維碼角點的像素坐標；根據像素坐標與物理坐標的轉換關系，將角點像素坐標轉換為以二維碼區域中心為原點的絕對坐標系下的角點物理坐標；根據角點物理坐標，得到相機視野中心在絕對坐標系中的邊緣線偏轉距離和偏轉角度，以此控制相機視野中心與二維碼區域中心重合，完成二維碼的定位。通過圖像處理、逐像素掃描定位、位置坐標轉換實現二維碼的解碼和定位，具有較高的精度和穩定性。

技術領域

本發明涉及二維碼識別技術領域，特別是涉及一種二維碼定位方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

DataMatrix是一種由黑色、白色的色塊(單元格)以正方形或長方形組成的二維碼，由數據區、空白區和尋邊區組成，廣泛用于工業制造領域。由于其數據容量大，存有糾錯碼，可大幅提高編碼的可靠性，即便當有色塊被損壞而不可讀，里面的信息仍然可被讀取。如在倉儲物流系統，通過二維碼能夠精確獲知AGV小車的實時位置和姿態，反饋移動機器人調度，控制系統引導工作。

二維碼讀碼器的難點主要在定位和識別上，目前有很多專家學者對此有很多的研究，有通過直接圖像處理方法的，有通過霍夫檢測的，還有通過神經網絡去實現的，這些方法也都有各自的優缺點。目前國內的DM識別技術，主要受限于某些復雜的背景，有噪聲圖像，識別率普遍不高，識別精度偏低，在工業領域由于環境的復雜性，追求效率和精度，因此僅僅通過圖像處理進行定位和識別會過分破壞目標區域的細節信息，從而影響識別率和精度；而神經網絡主要是去尋找目標區域，需要更多的高質量訓練數據，而且消耗時間，不易于在工業的應用。比如在工業領域應用較多的場合是AGV引導小車，小車在行進過程中獲取到貼在地面上的DM碼圖像，需要及時的處理并響應，否則等到處理后已經偏出軌跡了，就無法到下個DM標識處，因此國內的DM識別技術多數是應用在民用領域，不需要很快的響應，而一旦在工業中就無法達到這樣的速度。且目前大多讀碼器產品的底層算法主要依賴國外進口，識別率雖然高，但價格相對昂貴，成本較高。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種二維碼定位方法及系統，通過圖像處理、逐像素掃描定位、位置坐標轉換實現二維碼的解碼和定位，具有較高的精度和穩定性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種二維碼定位方法，包括：

對獲取的待識別圖像經分割后得到目標區域圖像塊；

對目標區域圖像塊進行網格遍歷得到二維碼區域，對二維碼區域的數據區進行解碼，得到二維碼信息；

對二維碼區域進行尋邊區定位，確定邊緣線，得到二維碼角點的像素坐標；

根據像素坐標與物理坐標的轉換關系，將角點像素坐標轉換為以二維碼區域中心為原點的絕對坐標系下的角點物理坐標；

根據角點物理坐標，得到相機視野中心在絕對坐標系中的邊緣線偏轉距離和偏轉角度，以此控制相機視野中心與二維碼區域中心重合，完成二維碼的定位。

作為可選擇的實施方式，對待識別圖像分割之前進行預處理，所述預處理包括依次進行灰度處理、圖像濾波和矩形檢測。

作為可選擇的實施方式，對二維碼區域的數據區進行解碼的過程中，對目標區域圖像塊創建解碼圖像，對解碼圖像創建解碼器，從而對數據區進行解碼。

作為可選擇的實施方式，對二維碼區域的數據區進行解碼的過程中，設置解碼時間閾值和掃描時間閾值，以此判斷是否解碼成功。