一种二维码预处理方法、系统及解码方法技术方案

本发明专利技术公开了一种二维码预处理方法、系统及解码方法，通过图像二值化；图像分割矩形块；分块判断是否含有二维码并标记；根据标记迭代扩展二维码区域并计算可信度；根据可信度判断图像是否含有二维码，并输出二维码有效区域，由此来预先识别目标图像中是否含有二维码；在此基础上可通过对目标图像中二维码区域进行裁剪，然后对裁剪后的二维码区域进行解析，由此可以大大提高二维码解码速度。

A two-dimensional code preprocessing method, system and decoding method

The invention discloses a two-dimensional code pretreatment method, system and decoding method by image binarization; image segmentation block; block judging whether it contains two-dimensional code and mark; mark according to the iterative extended two-dimensional code area and calculate the credibility; credibility according to determine whether the image contains a two-dimensional code, and the output of the two-dimensional code area thus, to identify whether the pre target image contains a two-dimensional code; based on cutting of two-dimensional code image in the region, and then parse after cutting the two-dimensional code region, which can greatly improve the decoding speed of two-dimensional code.

【技术实现步骤摘要】
一种二维码预处理方法、系统及解码方法
本专利技术涉及编码处理技术，具体涉及二维码识别技术。
技术介绍
二维码又称QRCode，QR全称QuickResponse，是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式，它比传统的BarCode条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型。二维条码/二维码(2-dimensionalbarcode)是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化点。对于二维码的识别，现有技术是通过在整幅图像中查找位置探测图形和定位图形来确定二维码的存在。由于位置探测图形和定位图形在整幅图像中占比很小，同时可能涉及到图像的旋转矫正、倾斜矫正和扭曲矫正等操作，导致在二维码识别阶段就占用较长时间，消耗系统资源。由此造成现有的二维码识别技术在实际使用过程中硬件消耗较大，普遍存在解码速度慢的问题，其在中低端处理器平台上解码速度慢的现象更为明显。由此可见，提供一种硬件消耗小，解码速度快的二维码识别技术是本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
针对现有二维码识别技术所存在的解码速度慢的问题，需要一种快速的二维码解码技术。为此，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种二维码预处理方法、系统及解码方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的二维码预处理方法，包括：图像二值化；图像分割矩形块；分块判断是否含有二维码并标记；根据标记迭代扩展二维码区域并计算可信度；根据可信度判断图像是否含有二维码，并输出二维码有效区域。进一步的，图像二值化处理时，通过迭代算法计算出灰度图像二值化用的阈值，在根据此阈值将图像二值化。进一步的，二值化用阈值的迭代计算过程包括：计算图像的直方图数据；计算出直方数据中最小和最大非零值，将最小非零值作为初始阈值，将两者的平均值作为初始新阈值，并判断两者是否相等；在不相等时，根据初始新阈值将直方图分为两部分，分别求平均灰度值，将两个平均灰度值的均值作为新阈值。进一步的，分块判断包括：轮询每一矩形块，计算每个矩形块的黑白像素比是否满足条件；对满足条件的矩形块进行四等分，判断四子块是否满足预设条件；若满足则标记为二维码有效区；对标记为二维码有效区的矩形块，每连续2*2块累加可信度。进一步的，对可信度区域内的矩形块进行3*3块扩充二维码有效区，直至当前可信度和上一可信度相等。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的二维码解码预处理系统，包括：图像二值化模块，对目标图像进行二值化处理；图像分割矩形块，对二值化的目标图像进行分割若干的矩形块；分块判断及标记模块，判断每块矩形块是否含有二维码并进行标记；有效区扩展模块，根据标记迭代扩展二维码区域并计算可信度；输出模块，根据可信度判断图像是否含有二维码，并输出二维码有效区域。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的二维码解码方法，通过上述二维码预处理方法预先识别目标图像中是否含有二维码，并对目标图像中二维码区域进行裁剪，然后对裁剪后的二维码区域进行解析。本二维码的预处理及解码方案具体实施时，对硬件消耗小，大大提高解码速度快，在中低端处理器平台上效果显著。附图说明以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图1为本方案进行二维码预处理的流程图；图2为本方案二维码预处理过程中图像二值化的流程图；图3为本方案二维码预处理过程中分块判断的流程图；图4为本方案二维码预处理过程中扩展有效区的流程图；图5为本方案二维码解码预处理系统的组成示意图；图6为本专利技术实例中原始图像示例图；图7为本专利技术实例中二值化后的图像示例图；图8为本专利技术实例中对二值化后图像分割示意图；图9为本专利技术实例中通过第一步检测的图像示例图；图10为本专利技术实例中通过第二步检测的图像示例图；图11为本专利技术实例中扩展二维码有效区示例图；图12为本专利技术实例中输出二维码有效区示例图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。本方案在进行二维码解码时，其首先在二维码解析前进行预处理，由此来提高二维码解码的速度。本方案具体在二维码扫码解码过程中，预先识别目标图像中是否含有二维码，并对目标图像中二维码区域进行裁剪，而后将裁剪后的二维码区域输入到二维码解析库中进行解析，由此可以加快二维码的解码速度。本方案通过对目标图像进行预处理以识别该目标图像中是否含有二维码，相应的预处理过程如下(参见图1)：步骤(1)对目标图像进行二值化。对于本方案中的目标图像二值化处理，通过迭代算法计算出灰度图像二值化用的阈值，在根据此阈值将图像二值化。而其中二值化用阈值的迭代计算过程如下(如图2所示)：步骤(11)获取待处理图像数据；步骤(12)计算图像的直方图数据；步骤(13)计算出直方数据中最小和最大非零值，minValue、maxValue；其中将最小非零值minValue作为初始阈值TH，将二者的平均值作为初始新阈值THNew；步骤(14)判断阈值TH与新阈值THNew两者是否相等：若在不相等，转入步骤(15)；若相等，则转入步骤(16)；步骤(15)根据阈值TH将直方图分为两部分，分别求平均灰度值，将两个平均灰度值的均值作为新阈值THNew，再将新阈值THNew与阈值TH进行比较，直至两者相等；步骤(16)以新阈值THNew作为二值化用阈值，用于图像二值化。步骤(2)将二值化的目标图像分割成矩形块。步骤(3)针对每个分块分别判断是否含有二维码并标记。对于本方案中的分块判断过程，具体包括如下步骤(参见图3)：步骤(31)轮询每一矩形块，计算每个矩形块的黑白像素比是否满足条件；步骤(32)对满足条件的矩形块进行四等分，判断四子块是否满足预设条件(这里的预设条件可以是四子块的黑白像素比是都满足条件或四子块中黑白像素比满足条件的子块数是否过半)；若满足则将该矩形块标记为二维码有效区；步骤(33)对标记为二维码有效区的矩形块，每连续2*2块累加可信度。步骤(4)根据标记迭代扩展二维码区域并计算可信度。对于本方案中扩展二维码区域的实现过程，具体包括如下步骤(参见图4)：步骤(41)计算当前二维码有效区的可信度；步骤(42)判断当前可信度是否等于上次可信度，若等于则结束，若不等于转入步骤(43)；步骤(43)对可信度区域内的矩形块进行每3*3块扩充二维码有效区，并计算可信度，且转入步骤(42)。步骤(5)根据可信度判断图像是否含有二维码，若可信度满足相应的阈值，则判断目标图像含有二维码并输出二维码有效区域；若可信度不满足相应的阈值，则判断目标图像不含有二维码。据此构成的二维码预处理方案能够快速精确的判断目标图像中是否含有二维码，便于后续二维码的快速解码。参见图5，其所示为本方案提供的二维码解码预处理系统。该二维码解码预处理系统能够上述的二维码解码预处理功能，能够有效判断目标图像中是否含有二维码，并将二维码有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维码预处理方法，其特征在于，包括：图像二值化；图像分割矩形块；分块判断是否含有二维码并标记；根据标记迭代扩展二维码区域并计算可信度；根据可信度判断图像是否含有二维码，并输出二维码有效区域。

【技术特征摘要】
1.一种二维码预处理方法，其特征在于，包括：图像二值化；图像分割矩形块；分块判断是否含有二维码并标记；根据标记迭代扩展二维码区域并计算可信度；根据可信度判断图像是否含有二维码，并输出二维码有效区域。2.根据权利要求1所述的二维码预处理方法，其特征在于，图像二值化处理时，通过迭代算法计算出灰度图像二值化用的阈值，在根据此阈值将图像二值化。3.根据权利要求2所述的二维码预处理方法，其特征在于，二值化用阈值的迭代计算过程包括：计算图像的直方图数据；计算出直方数据中最小和最大非零值，将最小非零值作为初始阈值，将两者的平均值作为初始新阈值，并判断两者是否相等；在不相等时，根据初始新阈值将直方图分为两部分，分别求平均灰度值，将两个平均灰度值的均值作为新阈值。4.根据权利要求1所述的二维码预处理方法，其特征在于，分块判断包括：轮询每一矩形块，计算每个矩形块的黑白像素比是否满足条件；对满足条...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈勇坚，胡永刚，王翔平，
申请(专利权)人：上海动联信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31