CN109902530A - 一种二维码解码方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二维码解码方法及终端，属于数据处理领域。本发明通过获取二维码的灰度图像；获取与所述灰度图像对应的灰度直方图；统计所述灰度图像的像素总数的一半，得到目标个数；根据预设的公式获取灰度阈值；所述预设的公式具体为：T＝{t|min(dif(t))}；其中，histGram[i]表示所述灰度直方图中灰度值为i的像素个数，S表示所述目标个数，dif(t)表示灰度值不大于t的像素个数与所述目标个数的差，T表示所述灰度阈值；根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像；调用条码解码算法，尝试解码所述二值化图像。实现提高喷墨不均的二维码解码成功率。

Description

一种二维码解码方法及终端

技术领域

本发明涉及一种二维码解码方法及终端，属于数据处理领域。

背景技术

传统的QR二维码解码技术仅限于解决条码识读设备拍摄到的深浅模块相对均匀的条码。但是在一些场景，比如使用喷墨式打印机打印的增值税发票，由于打印机质量问题，油墨过多导致打印出来的条码深色模块油墨扩散，最终浅色模块面积减少；同时也存在因油墨过少引起的浅色模块面积扩大，这两种情况都会导致在分块提取条码的像素值序列时，得到错误的值，最终解码失败。

申请号为201510780603.2的专利文献提供一种QR二维码二值化方法和系统，包括：获取QR二维码的灰度图像，并获取所述灰度图像的灰度范围；将所述灰度图像按照所述灰度范围划分若干灰度模糊区域；分别获取各个灰度模糊区域的对应的灰度阈值；根据各个灰度模糊区域的对应的阈值对各灰度模糊区域进行区域二值化。该专利文献的提供的方法，对灰度级广泛的QR二维码图像的灰度熵值选择多个阈值，并对其进行二值化。有效提高QR二维码在光照不均或光照过曝等情况下的解码成功率。但是，将上述专利文献提供的QR二维码二值化方法应用于喷墨不均的二维码解码中，其解码成功率较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提高喷墨不均的二维码解码成功率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种二维码解码方法，包括：

获取二维码的灰度图像；

获取与所述灰度图像对应的灰度直方图；

统计所述灰度图像的像素总数的一半，得到目标个数；

根据预设的公式获取灰度阈值；所述预设的公式具体为：

T＝{t|min(dif(t))}

其中，histGram[i]表示所述灰度直方图中灰度值为i的像素个数，S表示所述目标个数，dif(t)表示灰度值不大于t的像素个数与所述目标个数的差，T表示所述灰度阈值；

根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像；

调用条码解码算法，尝试解码所述二值化图像。

优选地，根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像，具体为：

获取所述灰度图像中的一像素点；

若所述一像素点的灰度值大于所述灰度阈值，则设置所述一像素点的灰度值为255；否则，设置所述一像素点的灰度值为0。

本发明还提供一种二维码解码方法，包括：

获取二维码的灰度图像；

获取与所述灰度图像对应的灰度直方图；

统计所述灰度图像的像素总数的一半，得到目标个数；

根据所述灰度直方图获取灰度阈值；在所述灰度直方图中，灰度值不大于所述灰度阈值的像素个数与所述目标个数的差小于预设的像素个数阈值；

根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像；

调用条码解码算法，尝试解码所述二值化图像。

本发明另提供一种二维码解码终端，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行以下步骤：

获取二维码的灰度图像；

获取与所述灰度图像对应的灰度直方图；

统计所述灰度图像的像素总数的一半，得到目标个数；

根据预设的公式获取灰度阈值；所述预设的公式具体为：

T＝{t|min(dif(t))}

其中，histGram[i]表示所述灰度直方图中灰度值为i的像素个数，S表示所述目标个数，dif(t)表示灰度值不大于t的像素个数与所述目标个数的差，T表示所述灰度阈值；

根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像；

调用条码解码算法，尝试解码所述二值化图像。

优选地，根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像，具体为：

获取所述灰度图像中的一像素点；

若所述一像素点的灰度值大于所述灰度阈值，则设置所述一像素点的灰度值为255；否则，设置所述一像素点的灰度值为0。

本发明又提供一种二维码解码终端，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行以下步骤：

获取二维码的灰度图像；

获取与所述灰度图像对应的灰度直方图；

统计所述灰度图像的像素总数的一半，得到目标个数；

根据所述灰度直方图获取灰度阈值；在所述灰度直方图中，灰度值不大于所述灰度阈值的像素个数与所述目标个数的差小于预设的像素个数阈值；

根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像；

调用条码解码算法，尝试解码所述二值化图像。

本发明具有如下有益效果：

1、在光照不均的环境下扫描二维码，受光照强度影响，二维码不同区域的灰度值差距较大，若直接对扫描得到的二维码进行二值化处理，受光照强度影响较大的区域会被误识别为白色区域，从而导致二维码信息丢失解码失败。现有技术将二维码按光照强度划分区域，根据使用信息熵求得的不同的局部的灰度阈值分别二值化二维码图像的不同区域，能够有效地依次还原二维码图像中各区域的信息，能够有效提高二维码在光照不均环境下的解码成功率。但是，在解码喷墨不均的二维码的应用场景中，各区域的整体灰度值差异不大，导致喷墨不均的二维码解码率低的原因在于，当打印机设备的喷墨多时，会导致黑色像素点所占面积与原始二维码图像相比变大，例如，原始二维码图像中一个黑色像素点占位4*4，打印出的二维码图像中一个黑色像素点占位6*6；当喷墨少会导致黑色像素点所占面积与原始二维码图像相比变小，例如，原始二维码图像中一个黑色像素点占位4*4，打印出的二维码图像中一个黑色像素点占位2*2；由于打印设备的原因，使得原始二维码图像的信息未被准确表达，因此解码成功率低。通过现有技术，使用信息熵求得的不同的局部的灰度阈值分别二值化二维码图像的不同区域，可以求出一个能够较好区分黑白的灰度阈值，但该灰度阈值不符合二维码的黑白像素个数比为1:1的掩膜特性，其二值化后图像中的黑白像素比例与二值化之前相同，并未纠正多余的黑色像素点或多余的白色像素点，因此，使用现有的二维码二值化方法不能提高喷墨不均的二维码的解码成功率。区别于现有技术，本发明提供一种二维码解码方法及终端，根据二维码整体图像对应的灰度直方图分析二维码各像素的灰度值分布规律，从而找出能够将二维码图像中的黑白像素比划分为近似1:1的灰度阈值，根据灰度阈值将二维码图像进行二值化，使得二值化后的二维码图像中黑白像素点的比例接近1:1，与原始二维码的黑白像素比相近，有效消除喷墨不均带来的干扰信息，消除深浅模块面积相差大的问题，从而有效的还原二维码原有的信息，提高了喷墨不均的二维码图像的解码成功率。

2、进一步地，根据预设的公式能够精确得到能使二维码图像的黑白像素点最接近1:1的灰度阈值，极大程度上提高了解码喷墨不均的二维码的成功率。

3、进一步地，根据灰度阈值二值化二维码图像，能够提高解码喷墨不均的二维码的成功率。

附图说明

图1为本发明提供的一种二维码解码方法的具体实施方式的流程框图；

图2为二维码灰度图像示意图；

图3为二值化图像示意图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

请参照图1至图3，

本发明的实施例一为：

如图1所示，本实施例提供一种二维码解码方法，包括：

S1、获取二维码的灰度图像。

例如，输入一张携带有二维码图形的图像和二维码图形的位置信息，截取出二维码图形的区域，并将二维码图形区域灰度化，得到二维码的灰度图像，如图2所示。图2所示的二维码灰度图像深色模块面积偏大，浅色模块面积偏小，部分浅色模块完全被覆盖。标准的二维码黑白像素个数比例为1:1，而图2所示的二维码灰度图像由于打印设备在打印过程中喷墨较多导致黑色像素所占面积比增大，二维码严重失真，根据常规的解码方法无法成功解码该二维码。

S2、获取与所述灰度图像对应的灰度阈值。具体为：

S21、获取与所述灰度图像对应的灰度直方图。

其中，灰度直方图是关于灰度级分布的函数，是对图像中灰度级分布的统计。灰度直方图是将数字图像中的所有像素，按照灰度值的大小，统计其出现的频率。它表示图像中具有某种灰度级的像素的个数，反映了图像中某种灰度出现的频率。

例如，定义一个数组histGram[256]，初始化为全为0。遍历所述灰度图像，获得所述灰度图像中每个像素点的灰度值pixel，在相应的histGram[pixel]加1。例如，所述灰度图像中的第一个像素点的灰度值为200，则histGram[200]＝0+1＝1；第二个像素点的灰度值为220，则histGram[220]＝0+1＝1；第三个像素点的灰度值为200，则histGram[200]＝1+1＝2，以此类推。histGram[pixel]表示所述灰度图像中灰度值为pixel的像素点个数。

S22、统计所述灰度图像的像素总数的一半，得到目标个数。

其中，由于标准的二维码图像黑白像素个数比例为1:1，因此，还原后的二维码图像中黑白像素个数比例的理想值也为1:1。本实施例中，所述目标个数表示二值化后二维码图像的白色像素点的个数。

S23、根据灰度直方图获取所述灰度阈值；在所述灰度直方图中，灰度值不大于所述灰度阈值的像素个数与所述目标个数的差小于所述预设的像素个数阈值。具体为：

根据预设的公式获取所述灰度阈值；

所述预设的公式具体为：

T＝{t|min(dif(t))}

其中，histGram[i]表示所述灰度直方图中灰度值为i的像素个数，S表示所述目标个数，dif(t)表示灰度值不大于t的像素个数与所述目标个数的差，T表示所述灰度阈值。

例如，根据所述预设的公式，求得图2的二维码灰度图像对应的灰度阈值为66。

其中，油墨扩散是比较均匀缓和的过程，两个深与浅模块之间渐变有比较长的距离。本实施例通过遍历二维码灰度图像中每个像素点的灰度值，根据预设的公式能够精确得到能使二维码图像的黑白像素点最接近1:1的灰度阈值，有效的避免深浅模块面积相差大的问题，从而有效的还原二维码原有的特征，极大程度上提高了解码喷墨不均的二维码的成功率。

S3、根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像。具体为：

S31、获取所述灰度图像中的一像素点。

S32、若所述一像素点的灰度值大于所述灰度阈值，则设置所述一像素点的灰度值为255；否则，设置所述一像素点的灰度值为0。

例如，对所述灰度图像做二值化处理，遍历所述灰度图像。若image(x,y)>T，则image(x,y)＝255；否则image(x,y)＝0。其中，x,y分别表示像素点的行和列，T＝66。二值化后的二维码图像的黑白像素个数比例最接近1：1，黑白像素个数差为8。二值化后图像如图3所示，深色模块和浅色模块相对均匀，较好地还原了二维码的原始信息。

其中，区别于现有技术使用信息熵求灰度阈值，可以求出一个能够较好区分黑白的灰度阈值，但该灰度阈值不符合二维码的掩膜特性，即二维码图像中黑白像素比为1:1。本实施例通过灰度直方图分析二维码各像素的灰度值分布规律，从而找出能够将二维码图像中的黑白像素比划分为近似1:1的灰度阈值，有效的避免深浅模块面积相差大的问题，从而有效的还原二维码原有的信息，提高二维码解码成功率。

S4、调用条码解码算法，尝试解码所述二值化图像。

其中，本实施例提供一种二维码解码方法及终端，根据二维码整体图像对应的灰度阈值将二维码图像进行二值化，使得二值化后的二维码图像中黑白像素点的比例接近1:1，与原始二维码的黑白像素比相近，有效消除喷墨不均带来的干扰信息，提高了喷墨不均的二维码图像的解码成功率。

本发明的实施例二为：

本实施例提供一种二维码解码终端，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行以下步骤：

S1、获取二维码的灰度图像。

例如，输入一张携带有二维码图形的图像和二维码图形的位置信息，截取出二维码图形的区域，并将二维码图形区域灰度化，得到二维码的灰度图像，如图2所示。图2所示的二维码灰度图像深色模块面积偏大，浅色模块面积偏小，部分浅色模块完全被覆盖。标准的二维码黑白像素个数比例为1:1，而图2所示的二维码灰度图像由于打印设备在打印过程中喷墨较多导致黑色像素所占面积比增大，二维码严重失真，根据常规的解码方法无法成功解码该二维码。

S2、获取与所述灰度图像对应的灰度阈值。具体为：

S21、获取与所述灰度图像对应的灰度直方图。

其中，灰度直方图是关于灰度级分布的函数，是对图像中灰度级分布的统计。灰度直方图是将数字图像中的所有像素，按照灰度值的大小，统计其出现的频率。它表示图像中具有某种灰度级的像素的个数，反映了图像中某种灰度出现的频率。

例如，定义一个数组histGram[256]，初始化为全0。遍历所述灰度图像，获得所述灰度图像中每个像素点的灰度值pixel，在相应的histGram[pixel]加1。

S22、统计所述灰度图像的像素总数的一半，得到目标个数。

其中，由于标准的二维码图像黑白像素个数比例为1:1，因此，还原后的二维码图像中黑白像素个数比例的理想值也为1:1。本实施例中，所述目标个数表示二值化后二维码图像的白色像素点的个数。

S23、根据灰度直方图获取所述灰度阈值；在所述灰度直方图中，灰度值不大于所述灰度阈值的像素个数与所述目标个数的差小于所述预设的像素个数阈值。具体为：

根据预设的公式获取所述灰度阈值；

所述预设的公式具体为：

T＝{t|min(dif(t))}

其中，histGram[i]表示所述灰度直方图中灰度值为i的像素个数，S表示所述目标个数，dif(t)表示灰度值不大于t的像素个数与所述目标个数的差，T表示所述灰度阈值。

例如，根据所述预设的公式，求得图2的二维码灰度图像对应的灰度阈值为66。

其中，油墨扩散是比较均匀缓和的过程，两个深与浅模块之间渐变有比较长的距离。本实施例通过遍历二维码灰度图像中每个像素点的灰度值，根据预设的公式能够精确得到能使二维码图像的黑白像素点最接近1:1的灰度阈值，有效的避免深浅模块面积相差大的问题，从而有效的还原二维码原有的特征，极大程度上提高了解码喷墨不均的二维码的成功率。

S3、根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像。具体为：

S31、获取所述灰度图像中的一像素点。

S32、若所述一像素点的灰度值大于所述灰度阈值，则设置所述一像素点的灰度值为255；否则，设置所述一像素点的灰度值为0。

例如，对所述灰度图像做二值化处理，遍历所述灰度图像。若image(x,y)>T，则image(x,y)＝255；否则image(x,y)＝0。其中，x,y分别表示像素点的行和列，T＝66。二值化后的二维码图像的黑白像素个数比例最接近1：1，黑白像素个数差为8。二值化后图像如图3所示，深色模块和浅色模块相对均匀，较好地还原了二维码的原始信息。

其中，区别于现有技术使用信息熵求灰度阈值，可以求出一个能够较好区分黑白的灰度阈值，但该灰度阈值不符合二维码的掩膜特性，即二维码图像中黑白像素比为1:1。本实施例通过灰度直方图分析二维码各像素的灰度值分布规律，从而找出能够将二维码图像中的黑白像素比划分为近似1:1的灰度阈值，有效的避免深浅模块面积相差大的问题，从而有效的还原二维码原有的信息，提高二维码解码成功率。

S4、调用条码解码算法，尝试解码所述二值化图像。

其中，本实施例提供一种二维码解码方法及终端，根据二维码整体图像对应的灰度阈值将二维码图像进行二值化，使得二值化后的二维码图像中黑白像素点的比例接近1:1，与原始二维码的黑白像素比相近，有效消除喷墨不均带来的干扰信息，提高了喷墨不均的二维码图像的解码成功率。

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效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种二维码解码方法，其特征在于，包括：

获取二维码的灰度图像；

获取与所述灰度图像对应的灰度直方图；

统计所述灰度图像的像素总数的一半，得到目标个数；

根据预设的公式获取灰度阈值；所述预设的公式具体为：

T＝{t|min(dif(t))}

其中，histGram[i]表示所述灰度直方图中灰度值为i的像素个数，S表示所述目标个数，dif(t)表示灰度值不大于t的像素个数与所述目标个数的差，T表示所述灰度阈值；

根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像；

调用条码解码算法，尝试解码所述二值化图像。

2.根据权利要求1所述的二维码解码方法，其特征在于，根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像，具体为：

获取所述灰度图像中的一像素点；

若所述一像素点的灰度值大于所述灰度阈值，则设置所述一像素点的灰度值为255；否则，设置所述一像素点的灰度值为0。

3.一种二维码解码方法，其特征在于，包括：

获取二维码的灰度图像；

获取与所述灰度图像对应的灰度直方图；

统计所述灰度图像的像素总数的一半，得到目标个数；

根据所述灰度直方图获取灰度阈值；在所述灰度直方图中，灰度值不大于所述灰度阈值的像素个数与所述目标个数的差小于预设的像素个数阈值；

根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像；

调用条码解码算法，尝试解码所述二值化图像。

4.一种二维码解码终端，其特征在于，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行以下步骤：

获取二维码的灰度图像；

获取与所述灰度图像对应的灰度直方图；

统计所述灰度图像的像素总数的一半，得到目标个数；

根据预设的公式获取灰度阈值；所述预设的公式具体为：

T＝{t|min(dif(t))}

其中，histGram[i]表示所述灰度直方图中灰度值为i的像素个数，S表示所述目标个数，dif(t)表示灰度值不大于t的像素个数与所述目标个数的差，T表示所述灰度阈值；

根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像；

调用条码解码算法，尝试解码所述二值化图像。

5.根据权利要求4所述的二维码解码终端，其特征在于，根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像，具体为：

获取所述灰度图像中的一像素点；

若所述一像素点的灰度值大于所述灰度阈值，则设置所述一像素点的灰度值为255；否则，设置所述一像素点的灰度值为0。

6.一种二维码解码终端，其特征在于，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行以下步骤：

获取二维码的灰度图像；

获取与所述灰度图像对应的灰度直方图；

统计所述灰度图像的像素总数的一半，得到目标个数；

根据所述灰度直方图获取灰度阈值；在所述灰度直方图中，灰度值不大于所述灰度阈值的像素个数与所述目标个数的差小于预设的像素个数阈值；

根据所述灰度阈值二值化所述灰度图像，得到二值化图像；

调用条码解码算法，尝试解码所述二值化图像。