用于定位二维条形码的方法和设备技术

本申请涉及用于定位二维条形码的方法、设备和存储介质。为了自动地定位任意尺寸的图像中的多个二维条形码，本发明专利技术提供了一种用于定位图像中的至少一个二维条形码的设备，包括：特征比探测装置，用于通过执行探测定位标记的特征比的多个探测操作，探测可能的二维条形码定位标记区；关键边缘探测装置，用于探测可能的二维条形码定位标记区的关键边缘；定位标记组合装置，用于将探测到的二维条形码定位标记区匹配为可能的二维条形码；以及确认装置，用于排除假的二维条形码。本发明专利技术还提供了用于定位至少一个二维条形码的相应的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二维条形码(QR码)的定位，尤其涉及用于定位至少一个QR码的方法和设备，以及其中存储了用于实现定位至少一个QR码的方法的程序代码的存储介质。
技术介绍
所谓的QR码是指二维“条形码”。都知道条形码是用交替出现的不同宽度的黑白条来表达信息，黑白的交替是沿着与条的纵向相交的方向进行的。当检测和识别条形码时，沿着所述方向扫描条形码。也就是说，条形码是一维的。与此不同，QR码是用在方形区域内二维分布的小条来表达信息。如果说条形码只具有一列信息，则QR码具有许多列信息。如图1所示，一个QR码52包括三个定位标记(location symbol)54、两个同步格列(time cell line)58和一个结束点(ending point)50。定位标记54、同步格列和结束点用于QR码的探测以及信息识别过程的初始化，它们所限定的方形区域是包含要由QR码表达的信息的内容区56。在目前，同步格列58由交替的、等间距的黑白点构成，定位标记由白方框54b包围的黑方块54c构成，所述白方框54b外面还围有一个黑方框54a。任何穿过中心黑方块54c的相对两边的直线会被所述方块和方框的边缘切割为5段，这5段的比例是1∶1∶3∶1∶1，该比例在后面称为特征比。图2.1图示了三条举例的穿过中心方块54c的相对两边的直线(a)、(b)和(c)(包括对角线(b))。图2.2图示了沿着所述直线扫描定位标记形成的波形，其中反映了所述特征比。当要读出QR码中的信息时，扫描包含QR码的区域，获得二值图像(或者，包含QR码的二值图像可能已经存在)。然后探测定位标记，然后用定位标记连同同步格列和结束点一起确定QR码的位置。这样，就可以识别内容区并读出其中的内容。一般，QR码被用作标签或者类似东西，用来提供被标签的物品的某些简单信息。这样的信息量是小的。在这种情况下，在一件物品上通常只有一个QR码，操作者只需要扫描包含该QR码的小片区域就行了。相应地，传统的用于定位QR码的方法和设备在抓取或者读取图像时只能对尺寸为一二英寸的小区域图像进行操作，操作者必须手动地或者半自动地将扫描仪刚好对准QR码图像所在的部分，以获得QR码的正确位置。另外，传统的方案每次只能定位一个QR码，只能组合三个定位标记。但是，作为最新的发展，QR码现在用来表达越来越多的信息，一个图像可以包括多个QR码，例如如图3所示。在这种情况下，传统的定位方案不再有效。另外，如图2.1和图2.2所示，传统的定位方案使用中心和角部扫描线来定位QR码，这样的方法非常不可靠。传统方案的另一个缺点是只能定位如图1所示正向布置的以黑色为主色的QR码。如果QR码被反转或者以任意方向放置，或者如果图像被反色，则传统的方法就无效了。
技术实现思路
考虑到上述问题提出了本专利技术。具体地，本专利技术的一个目的是提供一种能够自动对任意大小的图像中的多个QR码进行定位的方法和设备。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种用于定位图像中的至少一个QR码的设备，包括特征比探测装置，用于通过执行探测QR码的特征比的多个探测操作来探测可能的QR码定位标记区；关键边缘探测装置，用于探测所述可能的QR码定位标记区的关键边缘；定位标记组合装置，用于将探测到的QR码定位标记区组合为可能的QR码；以及确认装置，用于排除假QR码本专利技术还提供了一种用于定位图像中的至少一个QR码的方法，包括特征比探测步骤，用于通过进行探测QR码的特征比的多个探测操作来探测可能的QR码定位标记区；关键边缘探测步骤，用于探测可能的QR码定位标记区的关键边缘；定位标记组合步骤，用于将探测到的QR码定位标记区组合为可能的QR码；以及确认步骤，用于排除假QR码。本专利技术还提供了其中存储用于实现所述用于定位至少一个QR码的方法的程序代码的存储介质。附图说明本专利技术的其它目的、特征和优点将在阅读下文对优选实施例的详细说明后变得更为清楚。附图作为说明书的一部分用于图解本专利技术的实施例，并和说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中图1是QR码的示意图；图2.1和2.2分别是QR码的定位标记的示意图，以及通过扫描该定位标记所获得的波形，用于说明定位标记的特征比；图3是包含多个不同尺寸和方向的QR码的图像的例子；图4是可以实现本专利技术的方法和设备的计算机系统的一个例子的框图；图5是表示本专利技术的QR码定位方法的主流程图；图6是表示特征比探测过程的流程图；图7.1是表示对一个图像行进行水平特征比1∶1∶3∶1∶1探测处理的示意图；图7.2是表示对一个图像行进行垂直特征比1∶1∶3∶1∶1探测处理的示意图；图7.3是探测三个相邻水平行和三个相邻垂直行的一个例子； 图8是表示一个图像行上的比特-字节转换映射操作的示意图；图9是表示定位标记边缘探测过程的流程图；图10.1是一个表示如何计算关键边缘的例子，该关键边缘是定位标记的外黑框的内边界；图10.1是一个表示如何计算关键边缘的例子，该关键边缘是定位标记的外黑框的内边界；图10.2表示如何分别计算水平和垂直关键边缘的例子，其中，水平关键边缘点被标以“H”，垂直关键边缘点被标以“V”；图11是表示QR码定位标记组合过程的流程图；图12是用于说明组合规则的示意图；图13表示QR码区检查处理的流程图；具体实施方式下面结合附图描述本专利技术的优选实施例。计算机系统举例本专利技术的方法和设备可以在任何信息处理设备中实现。所述信息处理设备例如是个人计算机(PC)、笔记本电脑、嵌入照相机、摄像机、扫描仪等的单片机(SCM)，等等。对于本领域普通技术人员，很容易通过软件、硬件和/或固件实现本专利技术的方法和设备。尤其应注意到，对于本领域普通技术人员显而易见的是，为了执行本方法的任何步骤或者步骤的组合，或者本专利技术的设备的任何部件或者部件的组合，可能需要使用输入输出设备、存储设备以及微处理器比如CPU等。在下面对本专利技术的方法和设备的说明中不见得提到这些设备，但实际上使用了这些设备。作为上述信息处理设备，图4示出了一个计算机系统的举例，在其中可以实现本专利技术的方法和设备。应注意的是，示于图4的计算机系统只是用于说明，并非要限制本专利技术的范围。从硬件的角度来讲，计算机1包括一个CPU6、一个硬盘(HD)5、一个RAM7、一个ROM8和输入输出设备12。输入输出设备可以包括输入装置比如键盘、触控板、跟踪球和鼠标等，输出装置比如打印机和监视器，以及输入输出装置比如软盘驱动器、光盘驱动器和通信端口。从软件的角度讲，所述计算机主要包括操作系统(OS)9、输入输出驱动程序11和各种应用程序10。作为操作系统，可以使用市场上可购买的任何操作系统，比如Window系列以及基于Linux的操作系统。输入输出驱动程序分别用于驱动所述输入输出设备。所述应用程序可以是任何应用程序，比如文本处理程序、图像处理程序等，其中包括可以用在本专利技术中的或者可以利用本专利技术的已有程序以及专为本专利技术编制的、可调用所述已有程序的应用程序。这样，在本专利技术中，可以由操作系统、应用程序和输入输出驱动程序在所述计算机的硬件中实现本专利技术的方法和设备。另外，计算机1可以连接到数字装置3和应用设备2。数字装置用作图像源，可以是照相机、摄像机、扫描仪或者用于将模拟图像转换为数字图像的数字化仪。本专利技术的设备和方法获得的结果被输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于定位图像中的至少一个二维条形码的设备，包括：特征比探测装置，用于：通过执行探测定位标记的特征比的多个探测操作，探测可能的二维条形码定位标记区；关键边缘探测装置，用于探测可能的二维条形码定位标记区的关键边缘；定 位标记组合装置，用于将探测到的二维条形码定位标记区匹配为可能的二维条形码；以及确认装置，用于排除假的二维条形码。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪生，刘加强，胥立丰，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]