CN105138943A - Qr码位置探测图形破损时的解码方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种QR码位置探测图形破损时的解码方法及系统,对接收到的包含二维码图形的图像进行二值化,并寻找位置探测图形;若寻找到的位置探测图形的个数为两个,则采用如下方法解码二维码图形:统计两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标并计算二维码图形的数据位宽,利用几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系;寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形;根据两个位置探测图形及定位图形确定二维码图形所在区域;对二维码图形所在区域进行网格划分;对网格划分后的二维码图形进行解码。对有一个位置探测图形破损的QR码图像具有解码效率高、误差小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及二维码技术领域,特别涉及一种QR码位置探测图形破损时的解码方法及系统。
背景技术
QR码应用越来越广泛,由于环境影响,可能造成二维码图像破损。由于QR码本身包含功能区域和编码区域,利用功能区域的一些特征,在QR码破损一定程度时,QR码图像的信息仍是可恢复和识别的。参见附图1,QR码的功能区域包括位置探测图形(1)、位置探测图形分隔符(2)、定位图形(3)、校正图形(4),编码区域包括格式信息图形(5)、版本信息图形(6)、数据信息图形(7)。对QR码的定位通常是通过对3个位置探测图形的识别实现的,但是如果位置探测图形出现破损,则不能用常规的方法对QR码进行定位。
公开号为CN104463059A的中国发明专利公开了一种QR码识别中一个探测图形破损时的重构方法,依据另外两个探测图形和标准QR码图形右下角的定位图形,对第三个探测图形进行恢复重构,在重构的过程中重构了3组正方形,而实际只有1组正方形是与实际图形相对较吻合的,因此该方法具有一定的冗余性,另外,此申请文件中的右下角的定位图形实际是校正图形,且与右下角的定位图形相同的图形在QR码图像中的个数有时不止一个,因此采用这种方法过程比较复杂,重构效率比较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种效率高、误差小的QR码位置探测图形破损时的解码方法及系统。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种QR码位置探测图形破损时的解码方法,
对接收到的包含二维码图形的图像进行二值化,并寻找位置探测图形;
若寻找到的位置探测图形的个数为两个,则采用如下方法解码二维码图形:
统计两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标并计算二维码图形的数据位宽;
利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系;
根据两个位置探测图形的位置关系、定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形;
根据两个位置探测图形及定位图形确定二维码图形所在区域;
根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对二维码图形所在区域进行网格划分;
对网格划分后的二维码图形进行解码。
本发明的有益效果在于:利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系来判断寻找到的两个位置探测图形的位置关系,并结合定位图形这一功能图形来确定二维码图形所在区域及二维码图形的旋转角度,破损的位置探测图形所在区域也可以直接推理得到,识别QR码的方法比较直接,效率高;根据定位图形上的黑白分界线以及位置探测图形对二维码图形进行网格划分,解码QR码的误差小。
一种QR码位置探测图形破损时的解码系统,其特征在于,包括二值化模块、第一寻找模块、统计模块、判断模块、第二寻找模块、确定模块、网格划分模块、解码模块,
二值化模块,对接收到的包含二维码图形的图像进行二值化,
第一寻找模块,用于在接收到包含的二维码图形的图像中寻找位置探测图形;
统计模块,用于统计两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标并计算二维码图形的数据位宽;
判断模块,用于利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系;
第二寻找模块,用于根据两个位置探测图形的位置关系、定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形;
确定模块,用于根据两个位置探测图形及定位图形确定二维码图形所在区域;
网格划分模块,用于根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对二维码图形所在区域进行网格划分;
解码模块,用于对网格划分后的二维码图形进行解码。
本发明的有益效果在于:通过二值模块和第一寻找模块找出接收到的包含二维码图形的图像中的位置探测图形,由两个位置探测图形通过统计模块、判断模块、第二寻找模块、确定模块确定出二维码图形所在区域,通过网格划分模块和解码模块对二维码图形所在区域进行网格划分和解码,所述系统结构合理,解码有一个位置探测图形破损的二维码图形的效率高,误差小。
附图说明
图1为QR码功能区域与编码区域结构示意图;
图2为本发明实施例一、二的QR码位置探测图形破损时的解码方法的流程图;
图3为本发明实施例一、二的QR码的两个位置探测图形Q1的顶点及边界线的结构示意图;
图4为本发明实施例一、二的QR码的两个位置探测图形Q2的顶点及边界线的结构示意图;
图5为本发明实施例一的两个位置探测图形的位置关系为相邻关系时的疑似定位图形区域的结构示意图;
图6为本发明实施例一的两个位置探测图形的位置关系为相邻关系时的二维码图形沿第一方向划分后的结构示意图;
图7为本发明实施例一的两个位置探测图形的位置关系为相邻关系时的二维码图形沿第一方向划分后再沿第二方向划分后的结构示意图;
图8为本发明实施例二的两个位置探测图形的位置关系为对角关系时的疑似定位图形区域的结构示意图;
图9为本发明实施例二的两个位置探测图形的位置关系为对角关系时的二维码图形划分后的结构示意图;
图10为本发明实施例三的QR码位置探测图形破损时的解码系统的系统框图。
标号说明:
1、位置探测图形;2、位置探测图形分隔符;3、定位图形;4、校正图形;5、格式信息图形;6、版本信息图形;7、数据信息图形;
11、二值化模块;12、第一寻找模块;13、统计模块;14、判断模块;15、第二寻找模块;16、确定模块;17、网格划分模块;18、解码模块;
19、疑似定位图形区域。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:根据定位图形位于位置探测图形之间,占据一个数据位宽的宽度,且具有黑白相间,连续的黑点和连续的白点均占据一个数据位宽的特点,利用几何关系通过两个位置探测图形确定出二维码图形所在区域,二维码图形识别效率高、误差小。
本发明的具体实施方式为:
请参照图1至图9,一种QR码位置探测图形破损时的解码方法,
对接收到的包含二维码图形的图像进行二值化,并寻找位置探测图形;
若寻找到的位置探测图形的个数为两个,则采用如下方法解码二维码图形:
统计两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标并计算二维码图形的数据位宽;
利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系;
根据两个位置探测图形的位置关系、定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形;
根据两个位置探测图形及定位图形确定二维码图形所在区域;
根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对二维码图形所在区域进行网格划分;
对网格划分后的二维码图形进行解码。
进一步的,还包括:
若寻找到的位置探测图形的个数为一个,则不对接收到的包含二维码图形的图像进行解码;
若寻找到的位置探测图形的个数为三个,则不采用上述的方法对接收到的包含二维码图形的图像进行解码。
由上述描述可知,若寻找到的位置探测图形的个数为一个,则说明接收到的包含二维码图形的图像破损严重,不对其进行解码操作;若寻找到的位置探测图形的个数为三个,则二维码图形所在区域可直接通过三个位置探测图形得到,不需要通过寻找定位图形来确定二维码图形所在区域,所述方法合理。
进一步的,计算二维码图形的数据位宽,具体为:
根据两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标可以计算出位置探测图形的边长的宽度;
用位置探测图形的边长的宽度除以7得到的商为二维码图形的数据位宽。
由上述描述可知,根据位置探测图形边长包含7个数据位宽的特点来计算二维码图形的数据位宽,位置探测图形的边长通过位置探测图形的边界线所在的直线方程及定点坐标利用几何关系可以直接计算出来,所述方法合理。
进一步的,利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系,具体为:
取其中一个位置探测图形的一个顶点作为第一顶点,并记录所述第一顶点在该位置探测图形上的角点位置及与第一顶点相交且互相垂直的第一对边界线的直线方程;
取在另一个位置探测图形中与第一顶点的角点位置相同的第二顶点,并记录与第二顶点相交且互相垂直的第二对边界线的直线方程;
计算第二对边界线与第一对边界线的两个交点;
预设点距离阀值,计算两个交点与第一顶点或第二顶点的距离,得到两个距离值;
若两个距离值中有一个距离值小于等于点距离阀值,则判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系;否则,判断两个位置探测图形的位置关系为对角关系。
由上述描述可知,第一对边界线上两条直线的交点和第二对边界线上两条直线的交点在位置探测图形上对应的顶点位置相同,第一对边界线对应的两条直线互相垂直,第二对边界线对应的两条直线也互相垂直,则第一对边界线对应的两条直线的两个斜率与第二对边界线对应的两条直线的两个斜率相同,因此第一对边界线与第二对边界线的交点只有两个;若两个位置探测图形的位置关系为相邻关系,则第一对边界线与第二对边界线的两个交点分别为第一顶点和第二顶点,为简化判断,取两个交点与第一顶点或者第二顶点的距离进行计算,只要两个距离值中有一个小于点距离阀值,即可判定两个位置探测图形的位置关系为相邻关系,理想状态下两个距离值中有一个等于0,为了消除边界线、顶点取值及计算过程产生的误差,设定点距离阀值;若两个位置探测图形的位置关系为相对关系,则两个交点到其中任何一个顶点的距离均大于位置探测图形的宽度,因此所述点距离阀值的最大值可设置为位置探测图形的宽度值,所述方法合理且计算简便,提高了识别QR码的效率和准确率。
进一步的,利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系,具体为:
取其中一个位置探测图形的一对互相垂直的第一对边界线的直线方程;
取另一个位置探测图形的四条边界线的直线方程;
预设直线距离阀值,分别计算另一个位置探测图形的四条边界线中相互平行的两条边界线到第一对边界线中与这两条边界线平行的一条边界线的距离,得到四个距离值;
若四个距离值中有一个距离值小于等于直线距离阀值,则判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系;否则,判断两个位置探测图形的位置关系为对角关系。
由上述描述可知,另外一个位置探测图形的四条边界线中会有两条边界线互相平行的同时与第一对边界线中的一条互相平行,计算另外一个位置探测图形的四条边界线中两条互相平行的边界线分别到第一对边界线中与其平行的一条边界线的距离,共得到四个距离值;若两个位置探测图形的位置关系为相邻关系,则这四个距离值中有一个小于直线距离阀值,理想状态下这四个距离值中有一个等于0,为了消除边界线取值及计算过程产生的误差,设定直线距离阀值;若两个位置探测图形的位置关系为相对关系,则四个距离值均大于位置探测图形的宽度,因此所述直线距离阀值的最大值可设置为位置探测图形的宽度值,所述方法合理且计算简便,提高了识别QR码的效率和准确率。
进一步的,若两个位置探测图形的位置关系为相邻关系,则根据定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形,具体为:
两个位置探测图形的位置关系为相邻关系;
根据两个位置探测图形的边界线及二维码图形的数据位宽划分出两个位置探测图形之间的区域上与两个位置探测图形边缘重合的一个数据位宽的两个疑似定位图形区域19;
分别统计两个疑似定位图形区域19中连续的黑点和白点的像素点的个数,组成两个疑似定位图形比例;
预设数值相似度阀值,在两个疑似定位图形比例中筛选出满足任意两个数值的差值均小于数值相似度阀值条件的疑似定位图形比例作为定位图形区域;
所述定位图形区域所对应的图形为定位图形。
由上述描述可知,若两个位置探测图形的位置关系为相邻关系,则在两个位置探测图形之间的区域有一个定位图形,且该定位图形在两个位置探测图形之间的区域上,长度等于两个位置探测图形相对边界线之间的距离,宽度等于二维码图形的一个数据位宽,定位图形上的连续的黑点和连续的白点的个数相近,且连续的黑点和连续的白点均占据的是一个数据位宽,则两个疑似定位图形就位于两个位置探测图形之间,且与两个位置探测图形边缘重合一个数据位宽;在两个疑似定位图形中判断是否为定位图形,只需判断连续的黑点和连续的白点的个数之间的差值是否在预设的数值相似度阀值内即可,所述方法数据计算比较直接,识别定位图形的效率高且误差小。
进一步的,若两个位置探测图形的位置关系为相邻关系,根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对接收到的二维码图像进行网格划分,具体为:
两个位置探测图形的位置关系为相邻关系;
根据两个位置探测图形和定位图形的位置确定二维码图形所在区域;
以垂直于定位图形区域长度方向的方向为第一方向,以平行于定位图形区域长度方向的方向为第二方向;
根据定位图形中黑白像素点的分界线对定位图形区域的第一方向上进行划分;
根据数据位宽对两个位置探测图形的第一方向上进行划分;
根据数据位宽对二维码图形所在区域的第二方向上进行划分。
由上述描述可知,定位图形所在区域的第一方向按定位图形中的黑白像素点的分界线来划分,位置探测图形所在区域均按数据位宽来划分,已知两个位置探测图形是相邻的以及两个位置探测图形之间的定位图形,则可推测出二维码图形在所寻找出的定位图形一侧,且二维码图形在第一方向上的宽度与在第二方向上的宽度相同,即为正方形区域,二维码图形在第二方向上的宽度为两个位置探测图形最外的相对边界线之间的距离,这个距离可以求出,则二维码图形在第一方向上的宽度便可求出,按照数据位宽对二维码图形的第一方向进行划分,所述方法可准确对二维码图形进行划分,解码误差小。
进一步的,若两个位置探测图形的位置关系为对角关系,则根据定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形,具体为:
两个位置探测图形的位置关系为对角关系;
根据两个位置探测图形的边界线及二维码图像的数据位宽划分出两个位置探测图形之间的区域上与两个位置探测图形内侧边缘重合的一个数据位宽的四个疑似定位图形区域19;
分别统计四个疑似定位图形区域19中连续的黑点和白点的像素点的个数,组成四个疑似定位图形比例;
预设数值相似度阀值,在四个疑似定位图形比例中筛选出满足任意两个数值的差值均小于数值相似度阀值且互相垂直条件的两个疑似定位图形比例作为两个定位图形区域;
所述两个定位图形区域所对应的图形为定位图形。
由上述描述可知,若两个位置探测图形的位置关系为对角关系,则疑似定位图形区域19有四个,且位于两个位置探测图形内侧两个互相垂直的边缘占据一个数据位宽的区域,将四个疑似定位图形划分出后,所找到的两个定位图形具有互相垂直的特点,如果找到的两个定位图形不是互相垂直,则寻找定位图形失败,不对二维码图形进行解码;定位图形上的连续的黑点和连续的白点的个数相近,且连续的黑点和连续的白点均占据的是一个数据位宽,在四个疑似定位图形中判断是否为定位图形,只需判断连续的黑点和连续的白点的个数之间的差值是否在预设的数值相似度阀值内即可,所述方法数据计算比较直接;两个定位图形区域互相垂直是指长度方向或者宽度方向互相垂直,则两个互相垂直的定位图形相交的角落即为破损的位置探测图形所在的区域,两个定位图形区域所述方法识别定位图形效率高,误差小。
进一步的,若两个位置探测图形的位置关系为对角关系,根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对接收到的二维码图像进行网格划分,具体为:
两个位置探测图形的位置关系为对角关系;
根据两个位置探测图形和两个定位图形的位置确定二维码图形所在区域;
根据定位图形中黑白像素点的分界线对各个定位图形区域的垂直于定位图形区域长度方向上进行划分;
根据数据位宽对两个位置探测图形的平行于四个边界线的两个方向上进行划分。
由上述描述可知,二维码图形所在区域为正方形区域,根据定位图形中黑白像素点的分界线对各个定位图形区域的垂直于定位图形长度方向上进行划分,再根据数据为宽对两个位置探测图形进行划分,则可完成二维码图形的网格划分,网格划分方法准确,有效保证二维码图形的正确解码。
请参照图1至图7,本发明的实施例一为:
对接收到的包含二维码图形的图像进行二值化,并寻找位置探测图形;
若寻找到的位置探测图形的个数为两个,则采用如下方法解码二维码图形:
统计两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标并计算二维码图形的数据位宽W,具体为:
根据两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标可以计算出位置探测图形的边长的宽度;
用位置探测图形的边长的宽度除以7得到的商为二维码图形的数据位宽W;
利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系,具体为:
请参见图3和图4,将两个位置探测图形分别标记为Q1、Q2,两个位置探测图形Q1和Q2的顶点分别为Q1.1、Q1.2、Q1.3、Q1.4和Q2.1、Q2.2、Q2.3、Q2.4,两个位置探测图形Q1和Q2的四条边界线分别为Q1.l、Q1.u、Q1.r、Q1.d和Q2.l、Q2.u、Q2.r、Q2.d;
取其中一个位置探测图形Q1的一个顶点Q1.2作为第一顶点,并记录所述第一顶点Q1.2在该位置探测图形上的角点位置及与第一顶点Q1.2相交且互相垂直的第一对边界线Q1.u、Q1.r的直线方程;
取在另一个位置探测图形Q2中与第一顶点Q1.2的角点位置相同的第二顶点Q2.2,并记录与第二顶点Q2.2相交且互相垂直的第二对边界线Q2.u、Q2.r的直线方程;
计算第二对边界线Q2.u、Q2.r与第一对边界线Q1.u、Q1.r的两个交点;
预设点距离阀值为W,计算两个交点与第一顶点或第二顶点的距离,得到两个距离值;实际上,点距离阀值可设置为大于等于0,且小于等于W的数值范围内的任意数值;
若两个距离值中有一个距离值小于等于点距离阀值W,则判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系;否则,判断两个位置探测图形的位置关系为对角关系;
假设判断后得到两个位置探测图形的位置关系为相邻关系,则后续的二维码图形的解码方法为:
请参见图5,若两个位置探测图形的位置关系为相邻关系,根据两个位置探测图形的位置关系、定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形,具体为:
根据两个位置探测图形的边界线及二维码图形的数据位宽划分出两个位置探测图形之间的区域上与两个位置探测图形边缘重合的一个数据位宽的两个疑似定位图形区域19;
分别统计两个疑似定位图形区域19中连续的黑点和白点的像素点的个数,组成两个疑似定位图形比例;
预设数值相似度阀值,在两个疑似定位图形比例中筛选出满足任意两个数值的差值均小于数值相似度阀值条件的疑似定位图形比例作为定位图形区域;
所述定位图形区域所对应的图形为定位图形;
根据两个位置探测图形及定位图形确定二维码图形所在区域;
根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对二维码图形所在区域进行网格划分,具体为:
根据两个位置探测图形和定位图形的位置确定二维码图形所在区域;
以垂直于定位图形区域长度方向的方向为第一方向,以平行于定位图形区域长度方向的方向为第二方向;
请参见图6,根据定位图形中黑白像素点的分界线对定位图形区域的第一方向上进行划分;
根据数据位宽对两个位置探测图形的第一方向上进行划分;
请参见图7,根据数据位宽对二维码图形所在区域的第二方向上进行划分;
对网格划分后的二维码图形进行解码。
请参照图1至图4、图8、图9,本发明的实施例二为:
前述判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系的方法与实施例一中的相同,假设判断后得到两个位置探测图形的位置关系为对角关系,则后续的二维码图形的解码方法为:
若两个位置探测图形的位置关系为对角关系,根据两个位置探测图形的位置关系、定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形,具体为:
请参见图8,根据两个位置探测图形的边界线及二维码图像的数据位宽划分出两个位置探测图形之间的区域上与两个位置探测图形内侧边缘重合的一个数据位宽的四个疑似定位图形区域19;
分别统计四个疑似定位图形区域19中连续的黑点和白点的像素点的个数,组成四个疑似定位图形比例;
预设数值相似度阀值,在四个疑似定位图形比例中筛选出满足任意两个数值的差值均小于数值相似度阀值且互相垂直条件的两个疑似定位图形比例作为两个定位图形区域;
所述两个定位图形区域所对应的图形为定位图形;
根据两个位置探测图形及定位图形确定二维码图形所在区域;
请参见图9,根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对二维码图形所在区域进行网格划分,具体为:
根据两个位置探测图形和两个定位图形的位置确定二维码图形所在区域;
根据定位图形中黑白像素点的分界线对各个定位图形区域的垂直于定位图形区域长度方向上进行划分;
根据数据位宽对两个位置探测图形的平行于四个边界线的两个方向上进行划分;
对网格划分后的二维码图形进行解码。
请参照图10,一种QR码位置探测图形破损时的解码系统,包括二值化模块11、第一寻找模块12、统计模块13、判断模块14、第二寻找模块15、确定模块16、网格划分模块17、解码模块18,
二值化模块11,对接收到的包含二维码图形的图像进行二值化,
第一寻找模块12,用于在接收到的包含二维码图形的图像中寻找位置探测图形;
统计模块13,用于统计两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标并计算二维码图形的数据位宽;
判断模块14,用于利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系;
第二寻找模块15,用于根据两个位置探测图形的位置关系、定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形;
确定模块16,用于根据两个位置探测图形及定位图形确定二维码图形所在区域;
网格划分模块17,用于根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对二维码图形所在区域进行网格划分;
解码模块18,用于对网格划分后的二维码图形进行解码。
请参照图10,本发明的实施例三为:
一种QR码位置探测图形破损时的解码系统,包括二值化模块11、第一寻找模块12、统计模块13、判断模块14、第二寻找模块15、确定模块16、网格划分模块17、解码模块18,
二值化模块11,对接收到的包含二维码图形的图像进行二值化,
第一寻找模块12,用于在接收到的包含二维码图形的图像中寻找位置探测图形;
统计模块13,用于统计两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标并计算二维码图形的数据位宽;
判断模块14,用于利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系;
第二寻找模块15,用于根据两个位置探测图形的位置关系、定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形;
确定模块16,用于根据两个位置探测图形及定位图形确定二维码图形所在区域;
网格划分模块17,用于根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对二维码图形所在区域进行网格划分;
解码模块18,用于对网格划分后的二维码图形进行解码。
综上所述,本发明提供的一种QR码位置探测图形破损时的解码方法及系统,对于只有两个位置探测图形完整的QR码,先通过几何关系判断两个位置探测图形之间的位置关系,然后寻找定位图形,确定二维码图形所在区域,最后对二维码图形所在区域进行网格划分后解码,所述方法没有冗余的计算,充分利用位置探测图形及定位图形的特征,识别二维码图形的效率高,且误差小。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种QR码位置探测图形破损时的解码方法,其特征在于,
对接收到的包含二维码图形的图像进行二值化,并寻找位置探测图形;
若寻找到的位置探测图形的个数为两个,则采用如下方法解码二维码图形:
统计两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标并计算二维码图形的数据位宽;
利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系;
根据两个位置探测图形的位置关系、定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形;
根据两个位置探测图形及定位图形确定二维码图形所在区域;
根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对二维码图形所在区域进行网格划分;
对网格划分后的二维码图形进行解码。
2.根据权利要求1所述的QR码位置探测图形破损时的解码方法,其特征在于,计算二维码图形的数据位宽,具体为:
根据两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标可以计算出位置探测图形的边长的宽度;
用位置探测图形的边长的宽度除以7得到的商为二维码图形的数据位宽。
3.根据权利要求1所述的QR码位置探测图形破损时的解码方法,其特征在于,利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系,具体为:
取其中一个位置探测图形的一个顶点作为第一顶点,并记录所述第一顶点在该位置探测图形上的角点位置及与第一顶点相交且互相垂直的第一对边界线的直线方程;
取在另一个位置探测图形中与第一顶点的角点位置相同的第二顶点,并记录与第二顶点相交且互相垂直的第二对边界线的直线方程;
计算第二对边界线与第一对边界线的两个交点;
预设点距离阀值,计算两个交点与第一顶点或第二顶点的距离,得到两个距离值;
若两个距离值中有一个距离值小于等于点距离阀值,则判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系;否则,判断两个位置探测图形的位置关系为对角关系。
4.根据权利要求1所述的QR码位置探测图形破损时的解码方法,其特征在于,利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系,具体为:
取其中一个位置探测图形的一对互相垂直的第一对边界线的直线方程;
取另一个位置探测图形的四条边界线的直线方程;
预设直线距离阀值,分别计算另一个位置探测图形的四条边界线中相互平行的两条边界线到第一对边界线中与这两条边界线平行的一条边界线的距离,得到四个距离值;
若四个距离值中有一个距离值小于等于直线距离阀值,则判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系;否则,判断两个位置探测图形的位置关系为对角关系。
5.根据权利要求1所述的QR码位置探测图形破损时的解码方法,其特征在于,若两个位置探测图形的位置关系为相邻关系,则根据定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形,具体为:
两个位置探测图形的位置关系为相邻关系;
根据两个位置探测图形的边界线及二维码图形的数据位宽划分出两个位置探测图形之间的区域上与两个位置探测图形边缘重合的一个数据位宽的两个疑似定位图形区域;
分别统计两个疑似定位图形区域中连续的黑点和白点的像素点的个数,组成两个疑似定位图形比例;
预设数值相似度阀值,在两个疑似定位图形比例中筛选出满足任意两个数值的差值均小于数值相似度阀值条件的疑似定位图形比例作为定位图形区域;
所述定位图形区域所对应的图形为定位图形。
6.根据权利要求5所述的QR码位置探测图形破损时的解码方法,其特征在于,若两个位置探测图形的位置关系为相邻关系,根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对接收到的二维码图像进行网格划分,具体为:
两个位置探测图形的位置关系为相邻关系;
根据两个位置探测图形和定位图形的位置确定二维码图形所在区域;
以垂直于定位图形区域长度方向的方向为第一方向,以平行于定位图形区域长度方向的方向为第二方向;
根据定位图形中黑白像素点的分界线对定位图形区域的第一方向上进行划分;
根据数据位宽对两个位置探测图形的第一方向上进行划分;
根据数据位宽对二维码图形所在区域的第二方向上进行划分。
7.根据权利要求1所述的QR码位置探测图形破损时的解码方法,其特征在于,若两个位置探测图形的位置关系为对角关系,则根据定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形,具体为:
两个位置探测图形的位置关系为对角关系;
根据两个位置探测图形的边界线及二维码图像的数据位宽划分出两个位置探测图形之间的区域上与两个位置探测图形内侧边缘重合的一个数据位宽的四个疑似定位图形区域;
分别统计四个疑似定位图形区域中连续的黑点和白点的像素点的个数,组成四个疑似定位图形比例;
预设数值相似度阀值,在四个疑似定位图形比例中筛选出满足任意两个数值的差值均小于数值相似度阀值且互相垂直条件的两个疑似定位图形比例作为两个定位图形区域;
所述两个定位图形区域所对应的图形为定位图形。
8.根据权利要求7所述的QR码位置探测图形破损时的解码方法,其特征在于,若两个位置探测图形的位置关系为对角关系,根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对接收到的二维码图像进行网格划分,具体为:
两个位置探测图形的位置关系为对角关系;
根据两个位置探测图形和两个定位图形的位置确定二维码图形所在区域;
根据定位图形中黑白像素点的分界线对各个定位图形区域的垂直于定位图形区域长度方向上进行划分;
根据数据位宽对两个位置探测图形的平行于四个边界线的两个方向上进行划分。
9.一种QR码位置探测图形破损时的解码系统,其特征在于,包括二值化模块、第一寻找模块、统计模块、判断模块、第二寻找模块、确定模块、网格划分模块、解码模块,
二值化模块,对接收到的包含二维码图形的图像进行二值化,
第一寻找模块,用于在接收到的包含二维码图形的图像中寻找位置探测图形;
统计模块,用于统计两个位置探测图形的边界线所在的直线的方程、顶点坐标并计算二维码图形的数据位宽;
判断模块,用于利用两个位置探测图形的边界线和顶点的几何关系判断两个位置探测图形的位置关系为相邻关系还是对角关系;
第二寻找模块,用于根据两个位置探测图形的位置关系、定位图形的位置特征及黑白相间的图形特征寻找出确定好位置关系的两个位置探测图形之间的定位图形;
确定模块,用于根据两个位置探测图形及定位图形确定二维码图形所在区域;
网格划分模块,用于根据两个位置探测图形、定位图形以及二维码图形的数据位宽对二维码图形所在区域进行网格划分;
解码模块,用于对网格划分后的二维码图形进行解码。
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---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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