一种鲁棒的二维码DataMatrix解码方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，包括以下步骤：图像预处理、去除噪音、二维码精确定位、透视或仿射变换、扫描以及得到解码字符串；应用本申请的方式方法，可以对码元缺失、光照分布严重不均、划痕、超大噪音、与码元近似的噪音、金属点阵码等常见解码难题实现高效解决，从而大幅提高在二维码解码领域的竞争力。竞争力。竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种鲁棒的二维码DataMatrix解码方法及系统


[0001]本专利技术涉及机器视觉及图像识别
，更具体地说，涉及一种鲁棒的二维码DataMatrix解码方法及系统。

技术介绍

[0002]尽管国内外二维码解码方法层出不穷，但是几乎所有的算法都面临着鲁棒性不足的问题。如面临严重光照不均的情况，图像过曝或过暗的情况，噪音干扰严重的情况，图像过于模糊的情况，当二维码为点阵码等等复杂情况时，大多数算法要么解码耗时过长，要么解码耗时波动大，要么根本无法解码。为了满足工业领域对算法的要求：鲁棒性极强，速度快，耗时稳定，需要一种鲁棒的二维码DataMatrix解码方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，还提供了一种鲁棒的二维码DataMatrix解码系统。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]构造一种鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其中，包括以下步骤：
[0006]S1：图像预处理：
[0007]获取图像，并将获取的图像转化二值图；
[0008]S2：去除噪音：
[0009]对得到的二值图进行去噪处理；
[0010]S3：二维码精确定位：
[0011]定位二维码的四个角度顶点所在的精确位置；
[0012]S4：透视或仿射变换：
[0013]对定位得到的四个顶点进行修正；
[0014]S5：扫描：
[0015]划分网格扫码二维码；
[0016]S6：得到解码字符串。
[0017]本专利技术所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其中，所述S1：图像预处理包含如下具体步骤：
[0018]采用设定的比例将三通道彩色图片转化为灰度图；
[0019]将灰度图划分为若干个小区间，在各个区间内作二值化得到二值图W_IMG；
[0020]统计二值图W_IMG边缘白色像素点，判断是黑底白码还是白底黑码，若为后者，则反色；
[0021]而后对二值图W_IMG进行全局扫描，连通白色像素点，或者去掉白色像素点；
[0022]输出预处理后的图像。
[0023]本专利技术所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其中，所述S3：二维码精确定位
包含如下具体步骤：
[0024]从二维码图像四角出发，相邻两两组合，共8个方向，在设定区域内寻找符合设定要求的8个点，由8个点共四条线段，确定4个交点P4，P4确定四条线段L4。
[0025]本专利技术所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其中，所述设定要求包括：
[0026]点离所述设定区域的四角顶点距离的最小值小于一设定值；
[0027]点离图像边缘距离最小值小于一设定值；
[0028]点附近的白色像素密集程度高于一设定值。
[0029]本专利技术所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其中，所述S4：透视或仿射变换包含如下具体步骤：
[0030]由四条线段L4，统计对边线段夹角theta；
[0031]计算四条线段L4各线段平均长度M_L；
[0032]若存在边线段夹角theta大于设定值，则在P4中剔除最差的点，由剩余三点的位置关系，生成满足平行四边形的第四个点得到新的P4；
[0033]依据平均长度M_L生成新的四点N_P4；
[0034]对W_IMG采用P4到N_P4的透视变换进行图像变换。
[0035]本专利技术所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其中，所述S5：扫描包含如下具体步骤：
[0036]采用常规的划分网格方式进行扫描循环操作，若成功则输出字符串，若失败则定位二维码虚边码元所在的位置，利用位置生成新的扫描网格，使得这些网格中心恰好是虚边码元中心，再进行进行扫描循环操作，若成功则输出字符串。
[0037]本专利技术所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其中，所述扫描循环操作包括方法：
[0038]给定多组：参数1：单个网格内白色面积与网格的面积比area_thres，参数2：单个网格相对W_IMG的大小size_thres；
[0039]随着这两个参数的不同，扫描出不同的网格图D_IMG，并对D_IMG进行解码。
[0040]一种鲁棒的二维码DataMatrix解码系统，用于实现如上述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其中，包括图像预处理单元、图像去噪单元、二维码精确定位单元、透视或仿射变换单元、扫描单元和解码字符串输出单元；
[0041]所述图像预处理单元，用于获取图像，并将获取的图像转化二值图；
[0042]所述图像去噪单元，用于对得到的二值图进行去噪处理；
[0043]所述二维码精确定位单元，用于定位二维码的四个角度顶点所在的精确位置；
[0044]所述透视或仿射变换单元，用于对定位得到的四个顶点进行修正；
[0045]所述扫描单元，用于划分网格扫码二维码；
[0046]所述解码字符串输出单元，用于输出扫码得到解码字符串。
[0047]本专利技术所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码系统，其中，所述图像预处理单元进行图像预处理时：
[0048]采用设定的比例将三通道彩色图片转化为灰度图；
[0049]将灰度图划分为若干个小区间，在各个区间内作二值化得到二值图W_IMG；
[0050]统计二值图W_IMG边缘白色像素点，判断是黑底白码还是白底黑码，若为后者，则
反色；
[0051]而后对二值图W_IMG进行全局扫描，连通白色像素点，或者去掉白色像素点；
[0052]输出预处理后的图像。
[0053]本专利技术所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码系统，其中，所述二维码精确定位单元，从二维码图像四角出发，相邻两两组合，共8个方向，在设定区域内寻找符合设定要求的8个点，由8个点共四条线段，确定4个交点P4，P4确定四条线段L4；
[0054]所述透视或仿射变换单元，由四条线段L4统计对边线段夹角theta，计算四条线段L4各线段平均长度M_L，若存在边线段夹角theta大于设定值，则在P4中剔除最差的点，由剩余三点的位置关系，生成满足平行四边形的第四个点得到新的P4，依据平均长度M_L生成新的四点N_P4，对W_IMG采用P4到N_P4的透视变换进行图像变换；
[0055]所述扫描单元，采用常规的划分网格方式进行扫描循环操作，若成功则输出字符串，若失败则定位二维码虚边码元所在的位置，利用位置生成新的扫描网格，使得这些网格中心恰好是虚边码元中心，再进行进行扫描循环操作，若成功则输出字符串。
[0056]本专利技术的有益效果在于：应用本申请的方式方法，可以对码元缺失、光照分布严重不均、划痕、超大噪音、与码元近似本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：图像预处理：获取图像，并将获取的图像转化二值图；S2：去除噪音：对得到的二值图进行去噪处理；S3：二维码精确定位：定位二维码的四个角度顶点所在的精确位置；S4：透视或仿射变换：对定位得到的四个顶点进行修正；S5：扫描：划分网格扫码二维码；S6：得到解码字符串。2.根据权利要求1所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其特征在于，所述S1：图像预处理包含如下具体步骤：采用设定的比例将三通道彩色图片转化为灰度图；将灰度图划分为若干个小区间，在各个区间内作二值化得到二值图W_IMG；统计二值图W_IMG边缘白色像素点，判断是黑底白码还是白底黑码，若为后者，则反色；而后对二值图W_IMG进行全局扫描，连通白色像素点，或者去掉白色像素点；输出预处理后的图像。3.根据权利要求2所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其特征在于，所述S3：二维码精确定位包含如下具体步骤：从二维码图像四角出发，相邻两两组合，共8个方向，在设定区域内寻找符合设定要求的8个点，由8个点共四条线段，确定4个交点P4，P4确定四条线段L4。4.根据权利要求3所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其特征在于，所述设定要求包括：点离所述设定区域的四角顶点距离的最小值小于一设定值；点离图像边缘距离最小值小于一设定值；点附近的白色像素密集程度高于一设定值。5.根据权利要求3所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其特征在于，所述S4：透视或仿射变换包含如下具体步骤：由四条线段L4，统计对边线段夹角theta；计算四条线段L4各线段平均长度M_L；若存在边线段夹角theta大于设定值，则在P4中剔除最差的点，由剩余三点的位置关系，生成满足平行四边形的第四个点得到新的P4；依据平均长度M_L生成新的四点N_P4；对W_IMG采用P4到N_P4的透视变换进行图像变换。6.根据权利要求5所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法，其特征在于，所述S5：扫描包含如下具体步骤：采用常规的划分网格方式进行扫描循环操作，若成功则输出字符串，若失败则定位二
维码虚边码元所在的位置，利用位置生成新的扫描网格，使得这些网格中心恰好是虚边码元中心，再进行进行扫描循环操作，若成功则输出字符串。7.根据权利要求6所述的鲁棒的二维码DataMatrix解码方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冲，武亚飞，张永鹏，李亚辉，
申请(专利权)人：深圳市杰恩世智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：