一种QR码图像的生成方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种QR码图像的生成方法及系统。该方法包括：调整第一QR码图像中的第二正方形模块的颜色；将第二正方形模块替换为预设半径的圆形模块，得到第二QR码图像；将背景图像与第二QR码图像复合为第三QR码图像；将第三QR码图像输入到风格转换网络中，输出第四QR码图像；将第四QR码图像的第二灰度图像调整为满足鲁棒性约束的第三灰度图像；将第四QR码图像中的非鲁棒性的第三正方形模块包含的圆形模块的颜色值调整为所属的第三正方形模块的颜色均值，得到第五QR码图像；将第四QR码图像的第三灰度图像转换为彩色图像，生成第六QR码图像。本发明专利技术在灵活性、通用性、视觉质量、用户个性化选择、鲁棒性方面均有较好的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种QR码图像的生成方法及系统
本专利技术涉及QR码
，尤其涉及一种QR码图像的生成方法及系统。
技术介绍
QR(QuickResponse)码是世界上应用最广泛的多媒体信息载体之一。普通的QR码由单调的黑白编码模块组成，不能用肉眼识别，外观不美观。因此，近几年来，开始出现多种针对QR码的视觉优化的技术。但这些现有技术生成的QR码图像往往只能使单一性能(例如，灵活性、通用性、视觉质量、用户个性化选择、鲁棒性方面)较好，而无法使上述的各种性能的综合效果较好。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种QR码图像的生成方法及系统，以解决现有技术生成的QR码图像的各种性能的综合效果较差的问题。第一方面，提供一种QR码图像的生成方法，包括：获取背景图像和第一QR码图像；根据所述背景图像的第一灰度图像中的第一正方形模块的颜色，调整所述第一QR码图像中的第二正方形模块的颜色；将所述第二正方形模块替换为预设半径的圆形模块，得到第二QR码图像；将所述背景图像与所述第二QR码图像复合为第三QR码图像；将所述第三QR码图像输入到风格转换网络中，使所述第三QR码图像转换风格后，输出第四QR码图像；将所述第四QR码图像的第二灰度图像调整为满足鲁棒性约束的第三灰度图像；将所述第四QR码图像中的非鲁棒性的第三正方形模块包含的圆形模块的颜色值调整为所属的所述第三正方形模块的颜色均值，得到第五QR码图像；根据所述第五QR码图像的像素点的颜色值、灰度值以及所述第四QR码图像的第三灰度图像的像素点的灰度值，将所述第四QR码图像的第三灰度图像转换为彩色图像，生成第六QR码图像；其中，所述第一灰度图像划分为多个相同尺寸的所述第一正方形模块，所述第一QR码图像划分为多个相同尺寸的所述第二正方形模块，所述第四QR码图像划分为多个相同尺寸的所述第三正方形模块；所述背景图像和所述第一QR码图像的尺寸相同，所述第一正方形模块、所述第二正方形模块和所述第三正方形模块的尺寸相同。第二方面，提供一种QR码图像的生成系统，包括：获取模块，用于获取背景图像和第一QR码图像；第一调整模块，用于根据所述背景图像的第一灰度图像中的第一正方形模块的颜色，调整所述第一QR码图像中的第二正方形模块的颜色；替换模块，用于将所述第二正方形模块替换为预设半径的圆形模块，得到第二QR码图像；复合模块，用于将所述背景图像与所述第二QR码图像复合为第三QR码图像；输出模块，用于将所述第三QR码图像输入到风格转换网络中，使所述第三QR码图像转换风格后，输出第四QR码图像；第二调整模块，用于将所述第四QR码图像中的非鲁棒性的第三正方形模块包含的圆形模块的颜色值调整为所属的所述第三正方形模块的颜色均值，得到第五QR码图像；第三调整模块，用于将所述第四QR码图像中的非鲁棒性的第三正方形模块包含的圆形模块的颜色值调整为所属的第三正方形模块的颜色均值，得到第五QR码图像；生成模块，用于根据所述第五QR码图像的像素点的颜色值、灰度值以及所述第四QR码图像的第三灰度图像的像素点的灰度值，将所述第四QR码图像的第三灰度图像转换为彩色图像，生成第六QR码图像；其中，所述第一灰度图像划分为多个相同尺寸的所述第一正方形模块，所述第一QR码图像划分为多个相同尺寸的所述第二正方形模块，所述第四QR码图像划分为多个相同尺寸的所述第三正方形模块；所述背景图像和所述第一QR码图像的尺寸相同，所述第一正方形模块、所述第二正方形模块和所述第三正方形模块的尺寸相同。这样，本专利技术实施例，可通过筛选并输入不同的风格图像，得到不同视觉效果和风格的具有鲁棒艺术视觉效果的QR码图像，从而以支持用户的个性化选择；生成的QR码图像具有艺术吸引力；直接美化QR码图像，减少了执行步骤，效率较高；并且通过平衡两个竞争项(视觉质量和可解码性)来对QR码图像进行恢复鲁棒性的误差修复和容错优化，确保QR码图像具有高鲁棒性；因此，本专利技术实施例在灵活性、通用性、视觉质量、用户个性化选择、鲁棒性方面均有较好的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本专利技术实施例的QR码图像的生成方法的流程图；图2是本专利技术实施例的QR码图像的生成方法的调整第一QR码图像中的第二正方形模块的颜色的步骤的流程图；图3是编码模块的组成的示意图；图4是本专利技术实施例的QR码图像的生成方法的训练风格转换网络的步骤的流程图；图5是本专利技术实施例的QR码图像的生成方法的将第四QR码图像的第二灰度图像调整为满足鲁棒性约束的第三灰度图像的步骤的流程图；图6是本专利技术实施例的QR码图像的生成方法的确定第三正方形模块是否具有鲁棒性的步骤的流程图；图7是本专利技术实施例的QR码图像的生成方法的生成第六QR码图像的步骤的流程图；图8是本专利技术实施例的QR码图像的生成系统的结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种QR码图像的生成方法。如图1所示，该方法包括如下的步骤：步骤S101：获取背景图像和第一QR码图像。一般的，背景图像和第一QR码图像均为正方形。背景图像可以是彩色图像、灰度图像等等。背景图像可以任意选择，例如，人像图像、风景图像等等。第一QR码图像根据需要表达的内容得到。例如，第一QR码图像表达商品名称，则通过扫描第一QR码图像可获得商品名称。第一QR码图像一般由黑白两色组成。应当理解的是，背景图像和第一QR码图像的尺寸相同，以便进行后续的步骤。步骤S102：根据背景图像的第一灰度图像中的第一正方形模块的颜色，调整第一QR码图像中的第二正方形模块的颜色。其中，背景图像的第一灰度图像可通过将背景图像灰度化得到。第一灰度图像划分为多个相同尺寸的第一正方形模块。该尺寸一般可以采用像素为单位。应当理解的是，将图像划分为正方形模块是根据QR码版本V中的规则进行划分。同样的，第一QR码图像划分为多个相同尺寸的第二正方形模块。第一正方形模块和第二正方形模块的尺寸相同。由于背景图像和第一QR码图像的尺寸也相同，因此第一正方形模块和第二正方形模块一一对应。例如，第一灰度图像划分为m×m个尺寸为a×a(像素)的第一正方形模块，第一QR码图像也划分为m×m个尺寸为a×a(像素)的第二正方形模块具体的，如图2所示，该步骤包括如下的过程：步骤S1021：获取每一第一正方形模块的优先级权重。具体的，该步骤包括如下的过程：第一步：计算得到第一灰度图像中的每一像素点的优先级权重。采用下式计算第一灰度图像中的每一像素点的优先级权重：其中，W表示第一灰度图像中的每一像素点的优先级权重。和G分别表示第一灰度图像中的每一像素点的权重和高斯权重。具体的，其中，0≤ω≤255。通过修改ω可以调整第一正方形模块的颜色(灰度图像中的白色到黑色的所有颜色)。此外，通过合理设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种QR码图像的生成方法，其特征在于，包括：获取背景图像和第一QR码图像；根据所述背景图像的第一灰度图像中的第一正方形模块的颜色，调整所述第一QR码图像中的第二正方形模块的颜色；将所述第二正方形模块替换为预设半径的圆形模块，得到第二QR码图像；将所述背景图像与所述第二QR码图像复合为第三QR码图像；将所述第三QR码图像输入到风格转换网络中，使所述第三QR码图像转换风格后，输出第四QR码图像；将所述第四QR码图像的第二灰度图像调整为满足鲁棒性约束的第三灰度图像；将所述第四QR码图像中的非鲁棒性的第三正方形模块包含的圆形模块的颜色值调整为所属的所述第三正方形模块的颜色均值，得到第五QR码图像；根据所述第五QR码图像的像素点的颜色值、灰度值以及所述第四QR码图像的第三灰度图像的像素点的灰度值，将所述第四QR码图像的第三灰度图像转换为彩色图像，生成第六QR码图像；其中，所述第一灰度图像划分为多个相同尺寸的所述第一正方形模块，所述第一QR码图像划分为多个相同尺寸的所述第二正方形模块，所述第四QR码图像划分为多个相同尺寸的所述第三正方形模块；所述背景图像和所述第一QR码图像的尺寸相同，所述第一正方形模块、所述第二正方形模块和所述第三正方形模块的尺寸相同。...

【技术特征摘要】
1.一种QR码图像的生成方法，其特征在于，包括：获取背景图像和第一QR码图像；根据所述背景图像的第一灰度图像中的第一正方形模块的颜色，调整所述第一QR码图像中的第二正方形模块的颜色；将所述第二正方形模块替换为预设半径的圆形模块，得到第二QR码图像；将所述背景图像与所述第二QR码图像复合为第三QR码图像；将所述第三QR码图像输入到风格转换网络中，使所述第三QR码图像转换风格后，输出第四QR码图像；将所述第四QR码图像的第二灰度图像调整为满足鲁棒性约束的第三灰度图像；将所述第四QR码图像中的非鲁棒性的第三正方形模块包含的圆形模块的颜色值调整为所属的所述第三正方形模块的颜色均值，得到第五QR码图像；根据所述第五QR码图像的像素点的颜色值、灰度值以及所述第四QR码图像的第三灰度图像的像素点的灰度值，将所述第四QR码图像的第三灰度图像转换为彩色图像，生成第六QR码图像；其中，所述第一灰度图像划分为多个相同尺寸的所述第一正方形模块，所述第一QR码图像划分为多个相同尺寸的所述第二正方形模块，所述第四QR码图像划分为多个相同尺寸的所述第三正方形模块；所述背景图像和所述第一QR码图像的尺寸相同，所述第一正方形模块、所述第二正方形模块和所述第三正方形模块的尺寸相同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述背景图像的第一灰度图像中的第一正方形模块的颜色，调整所述第一QR码图像中的第二正方形模块的颜色的步骤，包括：获取每一所述第一正方形模块的优先级权重；按照所述优先级权重从高到低的顺序，依次调整所述第一正方形模块对应的所述第二正方形模块的颜色，其中，所述第一正方形模块对应的所述第二正方形模块在所述第一QR码图像中的位置与该第一正方形模块在所述第一灰度图像中的位置相同。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述获取每一所述第一正方形模块的优先级权重的步骤，包括：计算得到所述第一灰度图像中的每一像素点的优先级权重其中，和G分别表示所述第一灰度图像中的每一像素点的权重和高斯权重，0≤ω≤255，Ig表示所述第一灰度图像中的像素点的灰度值；计算所述第一正方形模块中的所有像素点的优先级权重的和，得到所述第一正方形模块的优先级权重。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于每一优先级权重，所述调整所述第一正方形模块对应的所述第二正方形模块的颜色的步骤，包括：若该第一正方形模块对应的该第二正方形模块的颜色与该第一正方形模块的灰度值的二值化结果阈值对应的颜色不同，则将该第二正方形模块的颜色调整为该第一正方形模块的灰度值的二值化结果阈值对应的颜色；获取包含该第二正方形模块的编码模块中的其他所述第二正方形模块；若其他所述第二正方形模块对应的所述第一正方形模块的优先级权重均不大于该第二正方形模块对应的第一正方形模块的优先级权重，则采用高斯约旦消元法，将包含该第二正方形模块的编码模块中的所有所述第二正方形模块的颜色进行调整，使该编码模块满足里德所罗门码的约束；若至少一个其他所述第二正方形模块对应的所述第一正方形模块的优先级权重大于该第二正方形模块对应的第一正方形模块的优先级权重，且当采用高斯约旦消元法进行颜色变换时，该至少一个其他所述第二正方形模块的颜色需要调整，则该编码模块中的所有所述第二正方形模块的颜色保持采用高斯约旦消元法调整前的颜色。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第三QR码图像输入到风格转换网络中，使所述第三QR码图像与目标风格图像转换风格后，输出第四QR码图像的步骤之前，所述方法还包括：训练所述风格转换网络，所述训练所述风格转换网络的步骤，包括：将第一样本图像输入到所述风格转换网络中，使所述第一样本图像转换风格后，输出第二样本图像；将所述第二样本图像、所述第一样本图像的内容图像和目标风格图像输入到损失网络中，输出所述损失网络的每一层的特征激活值；根据所述损失网络的每一层的特征激活值，采用损失函数计算损失值；重复上述的步骤，直到计算得到的所述损失值使优化目标最小，则完成所述风格转换网络的训练。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述损失网络为调整风格转换框架后的VGG-16神经网络；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明亮，吕培，李亚飞，周兵，牛建伟，苏昊，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41