[发明专利]一种环形码的边缘检测与定位识别方法

说明书

本发明公开了一种环形码的边缘检测与定位识别方法，属于二维码领域，具体包括以下步骤：获取待测图像；对待测图像进行预处理，通过分象限迭代中心算法确定环形码的中心坐标和半径，框选环形码最大外接圆和环形码的外接矩形，根据外接矩形从待测图像中截取环形码图像；对环形码图像进行预处理，通过择优算法筛选识别定位符并通过透视变换算法矫正。本发明为环形码设定形状，摒弃使用具有黑白比的形状作为定位符，抗干扰和变形能力较强，增强环形码的定位准确度。

技术领域

本发明涉及二维码技术领域，特别是指一种环形码的边缘检测与定位识别方法。

背景技术

传统方形二维码通常在三个角落嵌入双层方形作为定位区域，其黑白比例为1:1:3:1:1，利用矩形的各向等比性，很容易在真实场景中定位二维码位置，同时依据方形边缘，能框出数据码的编码区域，随后按照特定位置与顺序提取数据区黑白块，达到解码目的。利用此各向不变性，能够抗拍摄时场景的旋转、缩放等对二维码识别的干扰，但是一旦定位区域被污染，如外层矩形框被加粗，丢失像素等，很容易得到错误的数据区域，导致解码失败。

新型二维码，如微信小程序中所使用的射线型“菊花码”，利用双层环形作为定位符。在实际使用中，依旧是依据某个比例找到找到定位符，确定二维码所在区域，随后依据每条射线上的黑白块获取二进制信息，虽然编码区域并非由定位区域划分，相对于传统二维码提高了定位准确度，但是按照比例寻找定位符的方式通常具有一个弊端：一般真实场景中的光照、污渍等干扰稍微影响到定位符的黑白比，就会导致解码失败。

发明内容

本发明提出一种环形码的边缘检测与定位识别方法，解决了现有技术中若二维码被污染，基于比例寻找定位符很容易得到错误的数据区域，导致解码失败的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种环形码的边缘检测与定位识别方法，具体包括以下步骤：

S1，获取待测图像；

S2，对待测图像进行预处理，通过分象限迭代中心算法确定环形码的中心坐标和半径，框选环形码最大外接圆和环形码的外接矩形，根据外接矩形从待测图像中截取环形码图像；

S3，对环形码图像进行预处理，通过择优算法筛选识别定位符并通过透视变换算法矫正。

作为本发明的一个优选实施例，步骤S2对待测图像进行预处理，具体包括以下步骤：

对待测图像进行滤波二值化处理；

提取二值图像中的连通区域，并滤除面积小于阈值的连通区域；

将剩余连通区域的中心点存储至列表。

作为本发明的一个优选实施例，对待测图像进行滤波二值化处理具体包括

通过中值滤波法消除待测图像的部分噪点，通过大津算法进行图像二值化处理，通过开运算滤除小噪点和修复轮廓。

作为本发明的一个优选实施例，步骤S2中通过分象限迭代中心算法确定环形码的中心坐标和半径，框选环形码最大外接圆和环形码的外接矩形，具体包括以下步骤：

求中心点的平均点并将其作为坐标原点，划分四个象限；从三个象限中离平均点最近的点坐标，求取上述三个点坐标的圆心坐标，将该圆心坐标作为新的坐标原点划分四个象限进行迭代运算，迭代到中心位置较小范围内波动，确定为环形码中心位置坐标；

根据最近的点坐标拟合圆或椭圆求取外切矩形，根据外切矩形得到环形码的内环半径；

根据环形码中心位置坐标、内环半径、半径增量和半径增加数获得环形码最大半径，求取环形码的外接矩形。

作为本发明的一个优选实施例，步骤S3中对环形码图像进行预处理具体指的是