CN109740404B - 一种快速定位的二维码定位点点阵的形成与捕捉方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据识别领域，特别是二维码的形成与捕捉技术。本发明提供一种快速定位的二维码定位点点阵的形成与捕捉方法。所述二维码定位点点阵形成方法包括设定或读取定位点数据点阵；在设定背景上绘制四个中心对称的主定位点点阵；对主定位点点阵外围添加定位间隔区。本发明解决了二维码识别时定位耗时长，定位出错率高的技术问题，加强了二维码定位的可靠性，提高了识别效率，降低了定位点以及数据的污染。

Description

一种快速定位的二维码定位点点阵的形成与捕捉方法

技术领域

本发明涉及数据识别领域，特别是二维码的形成与捕捉技术。

背景技术

二维码通常采用矩阵阵列形式，编码及译码从矩阵阵列的指定起点开始，该定位起点的准确快速读取，是确保译码成功的关键所在。

现有技术一为专利公开号为CN102034127A的中国专利申请，其技术方案如图1所示。其公开了一种大容量二维条码系统及其编码方法。该发明定位点形状特征不够鲜明，容易与其他内容混淆，导致定位点的识别定位过程耗时太长；无辅助定位点，计算出错概率大，即不能确保信息的正确性，也不能提高读取的速度；定位点数量为3个，且形状各异，其设计没有一致性和对称性，所以其视觉效果太差；该发明定位过程为通过四条虚线外框，找到三个定位点，所涉及到的图像范围较大，对定位过程增加了难度；无图像边框，导致边缘数据污染，不利于图形识别。

现有技术二为专利公开号为CN102243704A的中国专利申请，其技术方案如图2所示。其公开了用于二维码的定位系统,二维码的识别方法。本发明在二维码四个端点处设置定位点，然而，其定位点形状特征不够鲜明，容易与其他内容混淆，导致定位点的识别定位过程耗时太长；无间隔区设置，影响定位以及数据读取效率；通过光学特

性得到图形的差异，对外界光学条件比较苛刻，实用性不高；不涉及信息的分区管理，也不利于数据的安全性，而且也会影响数据的读取；无图像边框，导致边缘数据污染，不利于图形识别。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的二维码定位耗时长，定位出错率高的技术问题，提出一种美观，加强定位可靠性，提高识别效率，降低定位点及数据污染的快速定位的二维码定位点点阵的形成与捕捉方法。

为实现上述目的，本发明提供一种快速定位的二维码定位点点阵的形成方法，包括：

步骤1：设定或读取定位点数据点阵；

步骤2：在设定背景上绘制四个中心对称的主定位点点阵；

步骤3：对主定位点点阵外围添加定位间隔区。

优选的，所述步骤1包括：所述定位点数据点阵从数据库中读取，或，所述定位点数据点阵为固定类型定位点点阵。

优选的，所述步骤2包括：

步骤2.1：在编码区设定背景上绘制第1主定位点点阵；

步骤2.2：以第1主定位点点阵为基准，移动L₁单位长度距离，绘制第2主定位点点阵(L₁为大于2像素长度值)；

步骤2.3：以第1，第2主定位点点阵为基准，移动L₂单位长度距离，绘制第3、第4主定位点点阵(L₂为大于2像素长度值)。

优选的，所述步骤2包括：

步骤2.4：绘制X轴方向辅助定位点点阵；

步骤2.5：绘制Y轴方向辅助定位点点阵。

优选的，所述步骤2.4包括：

步骤2.4.1：以第1，第2主定位点点阵为基准，向第3，第4主定位点点阵方向分别移动L₂/n单位长度距离，绘制第X₁、第X₂辅助定位点点阵，其中，n为不小于1的整数，当n＝1时，无X轴方向辅助定位点点阵，跳至步骤6；

步骤2.4.2：以第X₁，第X₂辅助定位点点阵为基准，向第3，第4主定位点点阵方向分别移动L₂/n单位长度距离，绘制第X₃、第X₄辅助定位点点阵；

步骤2.4.3：重复步骤5.2(n-2)次，绘制至第X_(2n-3)，X_(2n-2)辅助定位点点阵。

优选的，所述步骤2.5包括：

步骤2.5.1：以第1，第3主定位点点阵为基准，向第2，第4主定位点点阵方向分别移动L₁/m单位长度距离，绘制第Y₁、第Y₃辅助定位点点阵，其中，m为不小于1的整数，当m＝1时，无Y轴方向辅助定位点点阵，跳至步骤7；

步骤2.5.2：以第Y₁，第Y₂辅助定位点点阵为基准，向第2，第4主定位点点阵方向分别移动L₁/m单位长度距离，绘制第Y₃、第Y₄辅助定位点点阵；

步骤2.5.3：重复步骤6.2(m-2)次，绘制至第Y_(2m-3)，Y_(2m-2)辅助定位点点阵。

优选的，步骤3包括：对辅助定位点点阵外围添加定位间隔区。

优选的，所述二维码用于离线状态或无网状态的信息认证。

优选的，所述二维码用于证件识别，所述证件包括：证照，名片，铭牌。

优选的，所述二维码用于财务文件识别，所述财务文件包括：保单，票据，交通罚单，财务报表。

优选的，所述二维码用于公告识别，所述公告包括：法律文书，证书，说明书，产品包装，广告及印刷品。

一种快速定位的二维码定位点点阵的捕捉方法，包括：

步骤1：获取二维码图片，处理图片得到点阵数据；

步骤2：按照点阵顺序，捕捉端部a*b(a>＝3，b>＝3)子点阵A；

步骤3：判断子点阵A周围是否含有定位点间隔区，判断子点阵A与数据库内标准定位点数据是否一致，若否，返回步骤2；

步骤4：以子点阵A为基准，移动L₁单位长度距离，捕捉a*b(a>＝3，b>＝3)子点阵B；以A，B子点阵为基准，移动L₂单位长度距离，分别捕捉两个a*b子点阵C，D；

步骤5：判断B，C，D子点阵与标准定位点数据是否一致，若否，返回步骤2。

优选的，还包括：

步骤6：捕捉X轴方向辅助定位点点阵；

步骤7：捕捉Y轴方向辅助定位点点阵；

步骤8：判断辅助定位点点阵数据与标准定位点数据是否一致；

步骤9：反馈4个主定位点点阵，以及2(n+m-2)个辅助定位点点阵信息，用于下一步数据读取。

优选的，所述a*b矩阵为9*9矩阵。

优选的，所述步骤6包括：

步骤6.1：以第1主定位点点阵，第2主定位点点阵为基准，向第3，第4主定位点点阵方向移动L₂/n单位长度的距离捕捉a*a子点阵，获得第X₁辅助定位点点阵，第X₂辅助定位点点阵，其中，n为不小于1的整数，当n＝1时，不捕捉X轴方向辅助定位点点阵，跳至步骤8；

步骤6.2：以第1主定位点点阵，第2主定位点点阵为基准，向第3，第4主定位点点阵方向移动2*L₂/n单位长度的距离捕捉a*a子点阵，获得第X₃辅助定位点点阵，第X₄辅助定位点点阵；

步骤6.(n-1)：重复步骤6.2共(n-2)次，捕捉至第X_(2n-3)，X_(2n-2)辅助定位点点阵。

优选的，所述步骤7包括：

步骤7.1：以第1主定位点点阵，第3主定位点点阵为基准，向第2，第4主定位点点阵方向移动L₁/m单位长度的距离捕捉a*a子点阵，获得第Y₁辅助定位点点阵，第Y₂辅助定位点点阵，其中，m为不小于1的整数，当m＝1时，不捕捉Y轴方向辅助定位点点阵，跳至步骤9；

步骤7.2：以第1主定位点点阵，第3主定位点点阵为基准，向第2，第4主定位点点阵方向移动2*L₁/m单位长度的距离捕捉a*a点阵，获得第Y₃辅助定位点点阵，第Y₄辅助定位点点阵；

步骤7.(m-1)：重复步骤7.2共(m-2)次，捕捉至第Y_(2m-3)，Y_(2m-2)辅助定位点点阵。

优选的，所述二维码用于离线状态或无网状态的信息认证。

优选的，所述二维码用于证件识别，所述证件包括：证照，名片，铭牌。

优选的，所述二维码用于财务文件识别，所述财务文件包括：保单，票据，交通罚单，财务报表。

优选的，所述二维码用于公告识别，所述公告包括：法律文书，证书，说明书，产品包装，广告及印刷品。

附图说明

图1是现有技术1二维码示例图；

图2是现有技术2二维码示例图；

图3是本发明实施例一提供的一种单位定位点点阵图；

图4是本发明实施例二提供的一种二维码定位点点阵的形成方法图；

图5是本发明实施例三提供的一种二维码定位点点阵的捕捉方法图。

具体实施方式

下面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，所描述的实施例仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

鉴于现有的方法不能实现高效，高精度的二维码定位识别，本发明实施例提供了一种二维码定位点点阵形成与捕捉方法，以下结合附图对本发明进行详细说明。

实施例一

本实施例提供一种单个定位点的形成方法。

本发明的图像模型在软件中以0-1数字点阵的形式存在，因此生成单个定位的过程，即构建0-1数字点阵的过程。指定数字点阵大小为9x 9，故定位点为一9x 9的单位矩阵，矩阵内的数字为0或1，或其他任意两个不同数字的组合，将该单位点阵存在生成软件数据库内，用于生成定位点。

实施例二

本实施例提供一种二维码定位点点阵的形成方法，如图4所示，包括：

步骤1：读取数据库内定位点点数据点阵；

步骤2：在编码区设定背景左上位置绘制第1主定位点点阵；

步骤3：以第1主定位点点阵为基准，向下移动3*Y单位长度距离，绘制第2主定位点点阵；

步骤4：以第1，第2主定位点点阵为基准，向右移动3*X单位长度距离，绘制第3、第4主定位点点阵；

步骤5.1：以第1，第2主定位点点阵为基准，向右分别移动X单位长度距离，绘制第X₁、第X₂辅助定位点点阵；

步骤5.2：以第X₁，第X₂辅助定位点点阵为基准，向右分别移动X单位长度距离，绘制第X₃、第X₄辅助定位点点阵；

步骤6：在主定位点点阵及辅助定位点点阵外围添加定位间隔区。

定位点形成过程，主要根据单个主定位点的位置和相关性计算得到其他定位点的位置，最终锁定所有定位点位置。辅助定位用于提高二维码核心数据内容解析速度。通过辅助定位，可以矫正由于图形处理转换成点阵过程中导致的误差，由此提高数据解析的成功率，从而达到加快解析速度的效果。

流程的步骤6，在各个定位点的附近增加浅色间隔区，用于降低图片处理过程中的误差导致的定位点无法识别的概率。该间隔区帮助防止关键性数据的污染。所有定位点生成以后，得到的是一个由八个中心对称的定位点组成的轴对称图形，且可以保证相关性计算，图形的比例合适，整洁，美观。

实施例三

本实施例提供一种二维码定位点点阵捕捉方法，如图5所示，包括：

步骤1：获取二维码图片，处理图片得到点阵数据；

步骤2：按照点阵顺序，捕捉端部9*9子点阵A；

步骤3：判断子点阵A周围是否含有80％以上的定位点间隔区，若否，返回步骤2；

步骤4：判断子点阵A与数据库内标准定位点数据是否一致，若否，返回步骤2；

步骤5：将上述子点阵A标记为第1主定位点点阵A；

步骤6：以点阵A为基准，向下移动3*Y单位长度距离，捕捉9*9子点阵B；以子点阵A，B为基准，向右移动3*X单位长度距离，分别取两个9*9子点阵，标记为子点阵C，子点阵D；

步骤7：判断子点阵B，C，D与标准定位点数据是否一致，若否，返回步骤2，若是，标记B,C,D为第2，第3，第4主定位点点阵；

步骤8.1：以第1主定位点点阵，第2主定位点点阵为基准，向右移动Y单位标记点长度的距离捕捉9*9点阵，获得子点阵E，F；

步骤8.2：以第1主定位点点阵，第2主定位点点阵为基准，向右移动2*Y单位标记点长度的距离捕捉9*9点阵，获得子点阵G，H；

步骤9：判断子点阵E，F，G，H数据与标准定位点数据是否一致；

步骤10：记录第1、第2、第3、第4辅助定位点点阵(E，F，G，H)的结果；

步骤11：反馈4个主定位点点阵，以及4个辅助定位点点阵信息，用于下一步数据读取。

在解析过程中，本发明的定位点矩阵具备轴对称及中心对称的特点，使得捕捉时可以快速捕捉定位点，加快解析速度，只需定位到四个主定位点中的其中一个，既可以找到余下所有定位点。

在本发明中，辅助定位点可以不必需。在辅助定位点的捕捉过程中，只需要返回对应辅助定位点的结果，并不需重新捕捉主定位点确认辅助定位点，节省耗时且不必要的过程。若不存在辅助定位点，本发明通过主定位点，预测辅助定位点的位置，做进一步数据解析。当然，该过程可能引起解析的所需要的时间的增加。

综上所述，本发明的实施例提供的二维码定位点点阵形成与捕捉方法，具有以下有益效果：

(1)本发明的加密图形的定位方式采用雪花状的中心对称的定位图案，加强了定位的可靠性，提高解析识别率；

(2)本发明的加密图形中主副定位点设计成轴对称图像，减少了图像处理误差，加快了数据解析的速度；

(3)本发明的加密图形中的浅色间隔区，可以避免数据的污染，保护了定位点的数据完整性，提高了数据的解析成功率。

本发明可用于所有二维码形式的定位，也可以用于图像，图片形式的定位。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的，技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种快速定位的二维码定位点点阵的形成方法，其特征在于，包括：步骤1：设定或读取定位点数据点阵；步骤2：在设定背景上绘制四个中心对称的主定位点点阵；步骤3：对主定位点点阵外围添加定位间隔区；

所述步骤2包括：步骤2.1：在编码区设定背景上绘制第1主定位点点阵；步骤2.2：以第1主定位点点阵为基准，移动L₁单位长度距离，绘制第2主定位点点阵；步骤2.3：以第1，第2主定位点点阵为基准，移动L₂单位长度距离，绘制第3、第4主定位点点阵；步骤2.4：绘制X轴方向辅助定位点点阵；步骤2.5：绘制Y轴方向辅助定位点点阵；

所述步骤2.4包括：步骤2.4.1：以第1，第2主定位点点阵为基准，向第3，第4主定位点点阵方向分别移动L₂/n单位长度距离，绘制第X₁、第X₂辅助定位点点阵，其中，n为不小于1的整数，当n＝1时，无X轴方向辅助定位点点阵，跳至步骤6；步骤2.4.2：以第X₁，第X₂辅助定位点点阵为基准，向第3，第4主定位点点阵方向分别移动L₂/n单位长度距离，绘制第X₃、第X₄辅助定位点点阵；步骤2.4.3：重复步骤5.2(n-2)次，绘制至第X_(2n-3)，X_(2n-2)辅助定位点点阵；

和/或，

所述步骤2.5包括：步骤2.5.1：以第1，第3主定位点点阵为基准，向第2，第4主定位点点阵方向分别移动L₁/m单位长度距离，绘制第Y₁、第Y₃辅助定位点点阵，其中，m为不小于1的整数，当m＝1时，无Y轴方向辅助定位点点阵，跳至步骤7；步骤2.5.2：以第Y₁，第Y₂辅助定位点点阵为基准，向第2，第4主定位点点阵方向分别移动L₁/m单位长度距离，绘制第Y₃、第Y₄辅助定位点点阵；步骤2.5.3：重复步骤6.2(m-2)次，绘制至第Y_(2m-3)，Y_(2m-2)辅助定位点点阵。

2.如权利要求1所述的二维码定位点点阵的形成方法，其特征在于，所述步骤1包括：所述定位点数据点阵从数据库中读取，或，所述定位点数据点阵为固定类型定位点点阵。

3.如权利要求1-2任一所述的二维码定位点点阵的形成方法，其特征在于，步骤3包括：对辅助定位点点阵外围添加定位间隔区。

4.如权利要求1-2任一所述的二维码定位点点阵的形成方法，其特征在于，所述二维码用于离线状态或无网状态的信息认证。

5.如权利要求1-2任一所述的二维码定位点点阵的形成方法，其特征在于，所述二维码用于证件识别，所述证件包括：证照，名片，铭牌。

6.如权利要求1-2任一所述的二维码定位点点阵的形成方法，其特征在于，所述二维码用于财务文件识别，所述财务文件包括：保单，票据，交通罚单，财务报表。

7.如权利要求1-2任一所述的二维码定位点点阵的形成方法，其特征在于，所述二维码用于公告识别，所述公告包括：法律文书，证书，说明书，产品包装，广告及印刷品。

8.一种快速定位的二维码定位点点阵的捕捉方法，其特征在于，包括：步骤1：获取二维码图片，处理图片得到点阵数据；步骤2：按照点阵顺序，捕捉端部a*b(a>＝3，b>＝3)子点阵A；步骤3：判断子点阵A周围是否含有定位点间隔区，判断子点阵A与数据库内标准定位点数据是否一致，若否，返回步骤2；步骤4：以子点阵A为基准，移动L1单位长度距离，捕捉a*b(a>＝3，b>＝3)子点阵B；以A，B子点阵为基准，移动L2单位长度距离，分别捕捉两个a*b子点阵C，D；步骤5：判断B，C，D子点阵与标准定位点数据是否一致，若否，返回步骤2；步骤6：捕捉X轴方向辅助定位点点阵；步骤7：捕捉Y轴方向辅助定位点点阵；步骤8：判断辅助定位点点阵数据与标准定位点数据是否一致；步骤9：反馈4个主定位点点阵，以及2(n+m-2)个辅助定位点点阵信息，用于下一步数据读取；

所述步骤6包括：步骤6.1：以第1主定位点点阵，第2主定位点点阵为基准，向第3，第4主定位点点阵方向移动L₂/n单位长度的距离捕捉a*a子点阵，获得第X₁辅助定位点点阵，第X₂辅助定位点点阵，其中，n为不小于1的整数，当n＝1时，不捕捉X轴方向辅助定位点点阵，跳至步骤8；步骤6.2：以第1主定位点点阵，第2主定位点点阵为基准，向第3，第4主定位点点阵方向移动2*L₂/n单位长度的距离捕捉a*a子点阵，获得第X₃辅助定位点点阵，第X₄辅助定位点点阵；步骤6.(n-1)：重复步骤6.2共(n-2)次，捕捉至第X_(2n-3)，X_(2n-2)辅助定位点点阵；

和/或，

所述步骤7包括：步骤7.1：以第1主定位点点阵，第3主定位点点阵为基准，向第2，第4主定位点点阵方向移动L1/m单位长度的距离捕捉a*a子点阵，获得第Y₁辅助定位点点阵，第Y₂辅助定位点点阵，其中，m为不小于1的整数，当m＝1时，不捕捉Y轴方向辅助定位点点阵，跳至步骤9；步骤7.2：以第1主定位点点阵，第3主定位点点阵为基准，向第2，第4主定位点点阵方向移动2*L1/m单位长度的距离捕捉a*a点阵，获得第Y3辅助定位点点阵，第Y4辅助定位点点阵；步骤7.(m-1)：重复步骤7.2共(m-2)次，捕捉至第Y_(2m-3)，Y_(2m-2)辅助定位点点阵。

9.如权利要求8任一所述的二维码定位点点阵的捕捉方法，其特征在于，所述a*b矩阵为9*9矩阵。

10.如权利要求8-9任一所述的二维码定位点点阵的捕捉方法，其特征在于，所述二维码用于离线状态或无网状态的信息认证。

11.如权利要求8-9任一所述的二维码定位点点阵的捕捉方法，其特征在于，所述二维码用于证件识别，所述证件包括：证照，名片，铭牌。

12.如权利要求8-9任一所述的二维码定位点点阵的捕捉方法，其特征在于，所述二维码用于财务文件识别，所述财务文件包括：保单，票据，交通罚单，财务报表。

13.如权利要求8-9任一所述的二维码定位点点阵的捕捉方法，其特征在于，所述二维码用于公告识别，所述公告包括：法律文书，证书，说明书，产品包装，广告及印刷品。

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