ＱＲ码条码解码芯片及其解码方法技术

本发明专利技术提供一种ＱＲ码条码解码芯片。特征搜索单元在条码图像中搜索特征图形来确定特征图形的像素坐标。条码参数获取单元根据特征图形的像素坐标来获取条码参数。版本／格式参数获取单元获取条码的版本参数和／或格式参数。校正特征获取单元在条码图像上搜索特征位置，根据特征位置获取校正特征。模块信息处理单元根据版本参数、条码参数和校正特征，计算模块所对应的灰度值。二值化单元，对模块进行二值化处理。码字提取单元，根据二值化处理的模块提取码字。纠错译码单元对码字进行译码处理。本发明专利技术还提供一种通过ＱＲ码解码方法。本发明专利技术的ＱＲ码条码解码芯片以及ＱＲ码解码方法能保证ＱＲ码解码过程快速、顺利地进行。

【技术实现步骤摘要】
QR码条码解码芯片及其解码方法
本专利技术涉及条码识别
，特别地，涉及一种QR码条码解码芯片及其解码方法。
技术介绍
条码技术是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门集编码、印刷、识别、 数据采集和处理于一身的新兴技术。条码技术由于其识别快速、准确、可靠以及成本低等优 点，被广泛应用于商业、图书管理、仓储、邮电、交通和工业控制等领域，并且势必在逐渐兴 起的“物联网”应用中发挥重大的作用。目前被广泛使用的条码包括一维条码及二维条码。一维条码又称线形条码是由平 行排列的多个“条”和“空”单元组成，条形码信息靠条和空的不同宽度和位置来表达。一 维条码只是在一个方向(一般是水平方向)表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息，因 此信息容量及空间利用率较低，并且在条码污损后即无法识别。二维条码是由按一定规律在二维方向上分布的黑白相间的特定几何图形组成，其 可以在二维方向上表达信息，因此信息容量及空间利用率较低，并具有一定的校验功能。二 维条码可以分为堆叠式二维条码和矩阵式二维条码。堆叠式二维条码是由多行短截的一 维条码堆叠而成，代表性的堆叠式二维条码包括PDF417、Code 49、Code 16K等。矩阵式二 维条码是由按预定规则分布于矩阵中的黑、白模块组成，代表性的矩阵式二维条码包括QR 码、Data Matrix码、Maxi Code、Aztec Code、汉信码等。二维条码除具备一维条码也具有 的优点外，同时还具有信息容量大、密度高、具有纠错功能、可表示各种多媒体信息以及多 种文字信息、保密防伪性强、解码可靠性高的特点。在矩阵式二维条码进行解码的过程中，通常是利用摄影设备对条码进行拍摄，以 获取条码图像，然后对条码图像进行去燥、灰度提取、二值化、码字提取、译码等处理方法。如图1所示，重庆大学提出的中国专利申请第CN200910103378. 3号，其公开了一 种基于现场可编程门阵列的QR 二维条码识别方法及系统，该QR 二维条码识别方法包括以 下步骤自适应亮度均衡化；二值化；条码图像定位；条码图像矫正；从背景中提取条码符 号信息；根据符号信息进行译码。如图2所示，该专利还公开了一种基于FPGA的QR码识别 系统的硬件结构。该系统采用处理器解码方式，通过将NIOS CPU嵌入FPGA芯片内部，与用 户自定义逻辑结合构成一个基于FPGA的片上系统。该系统采用NIOSII处理器的自定义模 块用硬件实现部分复杂算法，以便于在软件程序中调用，还利用C2H工具直接将一些软件 程序进行硬件化，以提高系统性能。然而，上述现有技术的QR 二维条码识别方法中，在对条码图像进行自适应亮度均 衡化和二值化处理过程时，是针对每一个像素点进行自适应亮度均衡化和二值化处理，因 此要对每一个像素点的灰度进行调节，并与阈值灰度进行比对，数据计算量很大，降低了系 统的处理速度。而且由于该系统是在不知晓条码特征信息(即条码的相关参数，包括条码方向、条码区域尺寸和条码版本、条码畸变系数等信息)的情况下进行二值化处理，会造成模块 错误，即在二值化过程中，由于噪声、畸变等因素的影响，出现模块的深浅状态和设计状态 发生倒置的情况，这大大降低条码的识别能力，增加了条码识别的误码率。尤其在条码版本 较高，所含模块数量较多的情况下，或者是条码图像分辨率低，曝光质量不佳的情况下，这 种方法较难对QR码进行识别。另外，在上述现有技术的QR码识别系统中，用于识别解码的主体仍然是NIOS II 处理器，该系统通过处理器调用程序存储器中的解码程序，对条码图像进行处理来实现识 别解码。该系统的问题在于一、处理速度慢，该系统需要在微处理器中写入实现解码算法 的一系列程序，单个处理器只能同时针对一种特定类型的条码格式进行解码处理，处理器 在一个时钟周期只能处理一个操作，软件处理也决定了解码流程的单流程特性，较难实现 对条码图像的流水线作业和并行处理，处理速度较慢；二、使用成本高，由于解码算法较为 复杂，因此需要使用高端的处理器(如32位处理器)实现以上算法，需要NIOS II处理器 以及硬件加速电路相配合，这样会造成系统成本高昂；三、系统复杂，集成难度大，功耗高， 不易于便携应用。因此，针对现有技术存在的以上不足，亟需提供一种QR码条码解码芯片及其解码 方法，使得能保证解码过程快速、顺利地进行。
技术实现思路
针对现有技术存在的处理速度慢、错误发生机率较大等不足，本专利技术提供一种QR 码条码解码芯片及其解码方法，能保证QR码解码过程快速、顺利地进行。本专利技术提供一种QR码条码解码芯片，包括特征搜索单元、条码参数获取单元、版 本/格式参数获取单元、校正特征获取单元、模块信息处理单元、二值化单元、码字提取单 元以及纠错译码单元。特征搜索单元在条码图像中搜索特征图形来确定特征图形的像素坐 标。条码参数获取单元根据特征图形的像素坐标来获取条码参数。版本/格式参数获取单 元获取条码的版本参数和/或格式参数。校正特征获取单元在条码图像上搜索特征位置， 根据特征位置获取校正特征。模块信息处理单元根据版本参数、条码参数和校正特征，计算 模块所对应的灰度值。二值化单元，对QR码模块进行二值化处理。码字提取单元，根据二 值化处理的模块提取码字。纠错译码单元对码字进行译码处理。本专利技术又提供一种QR码条码解码芯片，包括特征搜索单元、条码参数获取单元、 版本/格式参数获取单元、模块信息处理单元、二值化单元、码字提取单元以及纠错译码单 元。特征搜索单元在条码图像中搜索特征图形来确定特征图形的像素坐标。条码参数获取 单元根据特征图形的像素坐标来获取条码参数。版本/格式参数获取单元获取条码的版本 参数和/或格式参数。模块信息处理单元根据版本参数、条码参数和特征图形的像素坐标， 计算模块所对应的灰度值。二值化单元对模块进行二值化处理。码字提取单元根据二值化 处理的模块提取码字。纠错译码单元对码字进行译码处理。本专利技术还提供一种QR码解码方法，包括以下步骤a.获取条码图像；b.搜索探测 图形，获取条码参数；c.获取版本参数，根据版本参数获取模块参数；d.搜索校正特征，获 取校正特征的像素坐标；e.根据条码参数、模块参数和校正特征的像素坐标，计算校正特 征的模块坐标；f.根据校正特征的像素坐标和模块坐标，计算条码图像的像素坐标与模块6坐标之间的映射关系；g.根据映射关系计算模块灰度值；h.对模块灰度值进行二值化处 理；i.根据二值化处理结果提取码字；j.对码字进行译码处理。本专利技术另提供一种QR码解码方法，包括以下步骤a.获取条码图像；b.搜索特征 图形，获取条码参数和特征图形的像素坐标；c.获取版本参数，根据版本参数获取模块参 数；d.根据条码参数、模块参数和特征图形的像素坐标，计算特征图形的模块坐标；e.根据 特征图形的像素坐标和模块坐标，计算条码图像的像素坐标与模块坐标之间的映射关系； f.根据映射关系计算模块灰度值；g.对模块灰度值进行二值化处理；h.根据二值化处理结 果提取码字；i.对码字进行译码处理。本专利技术又提供一种QR码解码方法，包括以下步骤a.获取条码图像；b.在条码图 像的预定区域内，提取符合预定长度的多个黑白边界线段；C.基于多个黑白边界线段构建 多个直线；d.根据平行线特性对多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＱＲ码条码解码芯片，包括：特征搜索单元，在条码图像中搜索特征图形来确定所述特征图形的像素坐标；条码参数获取单元，根据所述特征图形的像素坐标来获取条码参数；版本／格式参数获取单元，获取条码的版本参数和／或格式参数；校正特征获取单元，在所述条码图像上搜索特征位置，根据所述特征位置获取校正特征；模块信息处理单元，根据所述版本参数、所述条码参数和所述校正特征，计算模块所对应的灰度值；二值化单元，对所述模块进行二值化处理；码字提取单元，根据二值化处理的所述模块提取码字；纠错译码单元，对所述码字进行译码处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭栋，刘荣生，王贤福，兰福生，
申请(专利权)人：福建新大陆电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]