[发明专利]一种基于大津法的二维码重构方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字图像识别领域，具体涉及一种基于大津法的二维码重构方法。

背景技术

随着工业的现代化进程不断推进，越来越多的传统制造业和一些快递物流行业对自动化的需求程度越来越高，开始了一些材料分类或者快递分拣工作无人化研究，但是在二维码的识别方面一直处于直接扫码方式，当扫码的环境中存在灯光、灰尘、相机散焦和角度等因素时会存在扫码时间过长或者扫码失败的情况，当用于动态自动扫描的时候会存在恢复图像鲁棒性较低的情况。而本发明使用大津法，一方面可以直接对摄像机的图像进行重构，另一方面可以对模糊恢复后的图像进行恢复重构，提高了识别图像的鲁棒性和识别的精确度。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供了一种基于大津法的QR二维码重构方法，克服了传统二维码扫描精确度不高的问题。

为实现以上目的，本发明采取如下技术方案：

步骤S1、将QR二维码的定位符中心点作为变换前后的不共线点，对目标QR二维码图像做仿射变换，得到倾斜矫正后的图像；

步骤S2、精确定位倾斜矫正后的图像，根据QR二维码图形特征对QR二维码图像进行分割；

步骤S3、采用大津算法实现QR二维码的全图二值化；

步骤S4、结合金字塔型权重，再次利用大津法对分离、对分割后的QR二维码图像的子区域加权灰度均值处理，得到最终的重构图像。

本发明相对于现有技术具有如下的优点和效果：

(1)本发明提出的一种基于大津法的二维码重构方法多次采用大津法计算阈值，有效的提高QR二维码的识别效率和识别速度；

(2)本发明提出的一种基于大津法的二维码重构方法提出了将QR二维码分割分层的想法，并采用了金字塔形式的权重，有效的提高了经过运动模糊、散焦和噪声干扰等退化图像恢复后识别的准确度，降低了QR二维码识别过程中的误识别率；

(3)本发明提出的一种基于大津法的二维码重构方法采用了仿射变换解决了QR二维码在倾斜情况下无法定位识别的问题。

附图说明

图1是本发明的实施流程图；

图2(a)是仿射变换选取的三个不共线点；

图2(b)是仿射变换后的三个不共线点；

图2(c)是仿射变换前QR二维码目标图像；

图2(d)是仿射变换后QR二维码目标图像；

图3是将经过仿射变换后的QR二维码划分为n*n的子区域图像；

图4是对QR二维码图像大津二值化后的图像；

图5(a)是划分后的QR二维码子区域的像素分析图；

图5(b)是QR二维码分区的权重分层方式；

图6是最终的QR二维码恢复图像。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本实施例为了提高QR二维码在识别过程中的识别速度与效率，设计了一种基于大津法的二维码重构方法。利用仿射变换校正图像，结合金字塔权重分析和大津算法恢复QR二维码图像。

本实施例公开了一种基于大津法的二维码重构方法，流程步骤图如图1所示，该QR二维码重构方法具体包括仿射变换校正、定位分割二维码、QR图像二值化和QR图像子区域二值化四个步骤。

具体包括以下步骤：

S1、由于图像在获取的过程中难免会出现倾斜的情况，如果对未校正的图像直接进行解码，容易出现QR二维码无法定位的问题。因此，本发明首先采用仿射变换对输入的目标QR二维码进行校正。

所述仿射变换的计算公式为：

其中求取M阵可以利用原图中三个不共线的点，如图2(a)，其中点A(x₁,y₁)为左上角定位符中心点，点B(x₂,y₂)为右上角定位符的中心点，点C(x₃,y₃)为左下角定位符的中心点。

仿射变换后的对应点如图2(b),按式(2)进行求取

通过(2)式计算可得到仿射变换后的三个不共线的点。