一种二维码畸变校正方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例公开一种二维码畸变校正方法及装置，通过获取二维码图像，根据二维码图像，计算二维码图像四个顶点的畸变图像坐标，根据二维码的预设长宽比，计算二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标，根据畸变图像坐标，以及无畸变图像坐标，建立线性方程组，根据线性方程组，计算单应矩阵中的未知参数，根据计算结果，对二维码图像进行校正，输出包含校正后的二维码图像的矩形图像；可用于不同类型的二维码的畸变校正，显著提升使用的方便性以及应用场景的多样性，可实现快速获取无旋转的二维码校正图像，校正过程简单快速，最后输出的二维码校正图像是仅包含二维码区域信息的矩形区域图像，方便后续的解码，可提高解码效率。

【技术实现步骤摘要】
一种二维码畸变校正方法及装置
本申请涉及二维码识别
，尤其涉及一种二维码畸变校正方法及装置。
技术介绍
随着智能硬件技术的发展，二维码在日常生活和工业中的应用越来越普遍。二维码比传统的条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型。在二维码的实际使用中，经常会由于成像条件等原因，造成二维码图像存在投影畸变，影响后续的读码识别。请参阅图1，例如在超市中使用手机扫描二维码进行支付时，由于手机镜头的性能参数误差，或者二维码的成像平面与手机镜头的光轴不垂直等原因，可能会导致二维码产生投影畸变的现象，从而可能会影响对二维码的识别。针对二维码产生投影畸变的现象，目前已经有一些对二维码畸变校正的方法。现有的二维码畸变校正方法通常是建立非线性标定模型，然后使用插值方法对二维码进行全图实时校正。然而，现有的二维码畸变校正方法不能校正二维码的旋转，并且往往耗时较长，校正后图像会变大，这使得现有的二维码畸变校正方法的校正效果有限，对二维码畸变校正后的解码难度变大。
技术实现思路
本申请提供一种二维码畸变校正方法及装置，以解决现有的二维码畸变校正方法不能校正二维码的旋转的问题。第一方面，本申请首先提供一种二维码畸变校正方法，所述方法包括如下步骤：获取二维码图像；根据所述二维码图像，计算所述二维码图像四个顶点的畸变图像坐标p；根据所述二维码的预设长宽比r，计算所述二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标p′；根据所述畸变图像坐标p，以及所述无畸变图像坐标p′，建立线性方程组p＝Hp′，其中，H为单应矩阵；根据所述线性方程组，计算所述单应矩阵；根据所述计算结果，对所述二维码图像进行校正；输出包含校正后的二维码图像的矩形图像。结合第一方面，在第一方面的第一种可实施方式中，根据所述二维码图像，计算所述二维码图像四个顶点的畸变图像坐标p，包括：获取所述二维码图像的边缘区域；根据所述边缘区域，识别所述二维码图像的四条边；根据所述二维码图像的四条边，计算所述四条边的交点的坐标，得到所述二维码图像四个顶点的畸变图像坐标p。结合第一方面的第一种可实施方式，在第一方面的第二种可实施方式中，获取所述二维码图像的边缘区域的步骤中，采用二值化与形态学方法获取所述二维码图像的边缘区域。结合第一方面的第一种可实施方式，在第一方面的第三种可实施方式中，根据所述边缘区域，识别所述二维码图像的四条边的步骤中，采用霍夫变换算法识别所述二维码图像的四条边。结合第一方面，在第一方面的第四种可实施方式中，根据所述二维码的预设长宽比r，计算所述二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标p′，包括：计算所述二维码图像的四个顶点构成的四边形中每条边的长度；获取所述四边形中长度最长边的长度L；在所述四边形中，选取离所述二维码的图像坐标原点O最近的一个顶点，作为无畸变图像坐标原点R；按照左手坐标系构建无畸变图像坐标系XRY；逆时针遍历所述四边形的四条边；判断所述边是否是所述四边形中长度最长的边或者所述长度最长的边的对边；如果所述边是所述四边形中长度最长的边或者所述长度最长的边的对边，确定所述边的长度为L；如果所述边不是所述四边形中长度最长的边或者所述长度最长的边的对边，确定所述边的长度为L/r；根据所述四边形的四条边的长度，计算所述二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标p′。第二方面，本申请提供一种二维码畸变校正装置，所述装置包括：获取单元，用于获取二维码图像；第一计算单元，用于根据所述二维码图像，计算所述二维码图像四个顶点的畸变图像坐标p；第二计算单元，用于根据所述二维码的预设长宽比r，计算所述二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标p′；建立单元，用根据所述畸变图像坐标p，以及所述无畸变图像坐标p′，建立线性方程组p＝Hp′，其中，H为单应矩阵；第三计算单元，用于根据所述线性方程组，计算所述单应矩阵；校正单元，用于根据所述计算结果，对所述二维码图像进行校正；输出单元，用于输出包含校正后的二维码图像的矩形图像。结合第二方面，在第二方面的第一种可实施方式中，第一计算单元，包括：第一获取子单元，用于获取所述二维码图像的边缘区域；识别子单元，用于根据所述边缘区域，识别所述二维码图像的四条边；第一计算子单元，用于根据所述二维码图像的四条边，计算所述四条边的交点的坐标，得到所述二维码图像四个顶点的畸变图像坐标p。结合第二方面的第一种可实施方式，在第二方面的第二种可实施方式中，所述第一获取子单元用于采用二值化与形态学方法获取所述二维码图像的边缘区域。结合第二方面的第一种可实施方式，在第三方面的第二种可实施方式中，所述识别子单元用于采用霍夫变换算法识别所述二维码图像的四条边。结合第二方面，在第二方面的第四种可实施方式中，所述第二计算单元，包括：第二计算子单元，用于计算所述二维码图像的四个顶点构成的四边形中每条边的长度；第二获取子单元，用于获取所述四边形中长度最长边的长度L；选取子单元，用于在所述四边形中，选取离所述二维码的图像坐标原点O最近的一个顶点，作为无畸变图像坐标原点R；构建子单元，用于按照左手坐标系构建无畸变图像坐标系XRY；遍历子单元，用于逆时针遍历所述四边形的四条边；判断子单元，用于判断所述边是否是所述四边形中长度最长的边或者所述长度最长的边的对边；第一确定子单元，用于如果所述边是所述四边形中长度最长的边或者所述长度最长的边的对边，确定所述边的长度为L；第二确定子单元，用于如果所述边不是所述四边形中长度最长的边或者所述长度最长的边的对边，确定所述边的长度为L/r；第三计算子单元，用于根据所述四边形的四条边的长度，计算所述二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标p′。由以上技术方案可知，本申请实施例提供的一种二维码畸变校正方法及装置，通过获取二维码图像，根据二维码图像，计算二维码图像四个顶点的畸变图像坐标，根据二维码的预设长宽比，计算二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标，根据畸变图像坐标，以及无畸变图像坐标，建立线性方程组，根据线性方程组，计算单应矩阵中的未知参数，根据计算结果，对二维码图像进行校正，输出包含校正后的二维码图像的矩形图像；校正过程无需知道二维码实际对应的物理坐标，只需根据二维码的预设长宽比例就能计算单应矩阵模型，可用于不同类型的二维码的畸变校正，显著提升使用的方便性以及应用场景的多样性，可实现快速获取无旋转的二维码校正图像；其次，计算单应矩阵模型比常规的非线性投影模型简单快速，整个校正过程耗时少；最后，输出的二维码校正图像是仅包含二维码区域信息的矩形区域图像，方便后续的解码，可提高解码效率。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为二维码使用过程中产生投影畸变的示意图。图2为本申请实施例提供的一种二维码畸变校正方法的流程图。图3为本申请实施例提供的一种二维码畸变校正方法中计算二维码图像四个顶点的畸变图像坐标的流程图。图4为本申请实施例提供的一种二维码畸变校正方法中计算二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标的流程图。图5为本申请实施例提供的一种二维码畸变校正方法中计算二维码图像的四个顶点对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维码畸变校正方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取二维码图像；根据所述二维码图像，计算所述二维码图像四个顶点的畸变图像坐标p；根据所述二维码的预设长宽比r，计算所述二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标p′；根据所述畸变图像坐标p，以及所述无畸变图像坐标p′，建立线性方程组p＝Hp′，其中，H为单应矩阵；根据所述线性方程组，计算所述单应矩阵；根据所述计算结果，对所述二维码图像进行校正；输出包含校正后的二维码图像的矩形图像。

【技术特征摘要】
1.一种二维码畸变校正方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取二维码图像；根据所述二维码图像，计算所述二维码图像四个顶点的畸变图像坐标p；根据所述二维码的预设长宽比r，计算所述二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标p′；根据所述畸变图像坐标p，以及所述无畸变图像坐标p′，建立线性方程组p＝Hp′，其中，H为单应矩阵；根据所述线性方程组，计算所述单应矩阵；根据所述计算结果，对所述二维码图像进行校正；输出包含校正后的二维码图像的矩形图像。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述二维码图像，计算所述二维码图像四个顶点的畸变图像坐标p，包括：获取所述二维码图像的边缘区域；根据所述边缘区域，识别所述二维码图像的四条边；根据所述二维码图像的四条边，计算所述四条边的交点的坐标，得到所述二维码图像四个顶点的畸变图像坐标p。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述二维码图像的边缘区域的步骤中，采用二值化与形态学方法获取所述二维码图像的边缘区域。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述边缘区域，识别所述二维码图像的四条边的步骤中，采用霍夫变换算法识别所述二维码图像的四条边。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述二维码的预设长宽比r，计算所述二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标p′，包括：计算所述二维码图像的四个顶点构成的四边形中每条边的长度；获取所述四边形中长度最长边的长度L；在所述四边形中，选取离所述二维码的图像坐标原点O最近的一个顶点，作为无畸变图像坐标原点R；按照左手坐标系构建无畸变图像坐标系XRY；逆时针遍历所述四边形的四条边；判断所述边是否是所述四边形中长度最长的边或者所述长度最长的边的对边；如果所述边是所述四边形中长度最长的边或者所述长度最长的边的对边，确定所述边的长度为L；如果所述边不是所述四边形中长度最长的边或者所述长度最长的边的对边，确定所述边的长度为L/r；根据所述四边形的四条边的长度，计算所述二维码图像的四个顶点对应的无畸变图像坐标p′。6.一种二维码畸变校正装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元，用于获取二维...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯俊山，姚毅，
申请(专利权)人：凌云光技术集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11