[发明专利]一种二维码图像检测识别设备、装置及方法

说明书

本发明公开了一种二维码图像检测识别设备、装置及方法，其中，该装置包括：检测单元，使用目标检测模型和权重数据对获取的目标图片初步检测以得到M个二维码位置信息；图像处理单元获取对应的二维码图像以处理生成第一二维码图像；特征提取单元将第一二维码图像的轮廓信息形成轮廓列表；二维码筛选单元，根据轮廓列表中的坐标点判断第N个轮廓为正方形时，截取其图像以获取第二二维码图像；二维码校准单元计算第二二维码图像任意一边的水平夹角，并依据夹角旋转第二二维码图像，以得到目标二维码图像。通过本发明，能够实现自动查找图像中所包含的多个二维码，并自动裁剪、旋转校正，方便后续解码，提高了二维码的识别效率。

技术领域

本发明实施方式涉及图像处理技术领域，尤其是涉及一种二维码图像检测识别设备、装置及方法。

背景技术

二维码（2-Dimensional Bar Code）又称二维码条码，主要是通过某种特定的几何图形按照一定规律对信息进行编码，这种编码方式可以使二维码存储有较为丰富的数据。现有技术中可利用图像采集设备或者光电扫描设备检测二维码，并进一步识别二维码所包含的信息。

在产线生产过程中，通常利用现有技术中的光电扫描设备，即，二维码扫描枪，由工人手持二维码扫描枪对PCB电路板上的二维码进行扫描和读取。在此过程中，需要工人将扫描枪靠近二维码位置，并与二维码角度一致时，才能确保二维码的识别成功。

因此，现有技术中的对PCB电路板上的二维码识别，往往需要多次的人工校准，并且此方法只能一次读取一个二维码，识别效率低。

发明内容

本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种二维码图像检测识别设备、装置及方法，能够自动查找图像中所包含的多个二维码，并自动裁剪、旋转校正，方便后续解码，提高二维码的识别效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种二维码图像检测识别设备，包括控制器以及与所述控制器连接的传感器单元，所述传感器包括用于采集目标图片的摄像头；所述控制器包括：检测单元，用于获取所述传感器采集的目标图片，加载深度学习目标检测模型及预先训练好的权重数据，并使用所述目标检测模型和权重数据对所述目标图片中的二维码位置信息进行初步检测，以得到M个二维码位置信息；其中，M≥1，且为整数；图像处理单元，与所述检测单元连接，用于根据所述检测单元检测到的M个所述二维码位置信息获取对应的M个二维码图像，并对所述M个二维码图像进行图像处理以生成充实的、正方形的M个第一二维码图像；特征提取单元，与所述图像处理单元连接，用于获取M个所述第一二维码图像的轮廓信息，形成轮廓列表；其中，所述轮廓信息包括形成M个所述第一二维码图像轮廓的坐标点集合；二维码筛选单元，与所述特征提取单元连接，用于根据所述轮廓列表中记录的坐标点判断第N个轮廓是否为正方形；以及在确定所述第N个轮廓为正方形时，截取所述第N个轮廓对应的图像，以获取第二二维码图像；其中，1≤N≤M，且N为整数；二维码校准单元，与所述二维码筛选单元连接，用于：计算所述第二二维码图像任意一边的水平夹角，并依据所述夹角旋转所述第二二维码图像，以得到目标二维码图像；选取所述第二二维码图像相邻两个顶点P1、P2，并依据公式Atan2((Y2 - Y1), (X2 - X1)) *180 / PI计算所述水平夹角；其中，X1、Y1为顶点P1的坐标，X2、Y2为顶点P2的坐标，PI为圆周率；所述图像处理单元包括：二维码处理模块，用于：根据所述目标图片检测到的M个所述二维码位置信息截取二维码图像，并对M个所述二维码图像进行中值平滑、高斯平滑处理，以消除噪点，生成M个无噪点的二维码图像；对所述M个无噪点的二维码图像进行锐化操作，以生成边界清晰的M个二维码图像；以及对M个边界清晰的二维码图像进行二值化处理，以得到黑白色的二维码图像；二维码截图模块，用于对M个二值化图像进行膨胀腐蚀操作，以填充二维码图像中的空白区域，生成M个充实的、正方形的第一二维码图像；所述二维码筛选单元还用于：计算所述轮廓列表中第N个轮廓的最小外接矩形的面积area1，以及计算所述第N个轮廓的面积area2；其中，所述第N个轮廓的最小外接矩形的长为a，宽为b，面积area1=a*b；根据所述第N个轮廓的最小外接矩形的面积area1与所述第N个轮廓的面积area2的关系是否满足预设公式，确定所述第N个轮廓是否为正方形；其中，所述预设公式为(a*b-area2)(((a*b+area2)/2)*c)，并且(a-b)(((a+b)/2)*c)；c为允许的误差。