基于光平衡的qr二维码自适应二值化处理方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及二维码图像技术领域，尤其涉及一种基于光平衡的QR二维码自适应 二值化处理方法和装置。
【背景技术】
[0002] 二维码因其包含信息量大、类别丰富、可脱机读取的优点在物联网中的应用越来 越广泛，从物品的信息展示，到商品的流通、回收都用到二维码。但由于二维码通常暴露在 外界环境中，且往往通过打印或喷印到不同的材质上，由于外界环境光线的差异对二维码 图像的识别产生了很大干扰，在光照过强或不足的情况下准确识别二维码图像是至关重要 的。
[0003] 目前，对QR (Quick Response，快速反应）二维码二值化的方法主要分为两大类： 采用固定窗口的全局化和局部化方法。全局化二值化方法对整幅图像采用一个阈值，将图 像数据分为两个部分，大于阈值的像素集合和小于阈值的像素集合。全局化方法针对QR二 维码图像前景和背景灰度存在明显区别，且同类像素灰度值范围较小的情况效果较好。局 部方法则对图像本身进行了区域划分，将二值化分为固定的几个区域，每个区域采用不同 的阈值，一定程度上提高了二维码二值化的正确性。
[0004] 上述对QR (Quick Response,快速反应）二维码二值化的全局化和局部化方法的 缺点为：如果QR二维码的信息量较大，图像尺寸较大，并且在光照过暗或光照过曝的情况 下，上述全局化和局部化方法将大大降低图像识别的效率和速度。光照过曝会导致信息缺 失，光照不足会导致前景色和背景色的灰度值差异变小，导致二值化不准确，对背景光进行 补偿使原来灰度相对集中的地方对比度加大。
【发明内容】
[0005] 本发明的实施例提供了一种基于光平衡的QR二维码自适应二值化处理方法和装 置，以实现有效地提高QR二维码的识别正确率。
[0006] 本发明提供了如下方案：
[0007] -种基于光平衡的QR二维码自适应二值化处理方法，其特征在于，包括：
[0008] 采集QR二维码的图像信息，将所述QR二维码的图像信息转换为灰度图像；
[0009] 对所述灰度图像进行光照检测，根据光照检测结果对所述QR二维码的灰度图像 进行光平衡处理；
[0010] 根据设定的图像灰度跃变阈值对光平衡处理后的灰度图像的每一行像素点进行 分组，根据最大类间方差的方法确定每一行的每个分组的像素点的灰度的二值化阈值，根 据所述二值化阈值对每一行的每个分组内的各个像素点的灰度进行二值化处理。
[0011] 所述的对所述灰度图像进行光照检测，根据光照检测结果对所述QR二维码的灰 度图像进行光平衡处理，包括：
[0012] 获得QR二维码图像的灰度图像的长宽尺寸w，h，初始化行坐标a=0,初始化置图像 灰度跃变阈值为S ;
[0013] 将行坐标a从0开始依次加 1，第a行的像素点的灰度最大值为gmax，最小值为 gmin，根据所述S、gmax和gmin将第a行的所有像素点分成N组，其中
【主权项】
1. 一种基于光平衡的QR二维码自适应二值化处理方法，其特征在于，包括： 采集QR二维码的图像信息，将所述QR二维码的图像信息转换为灰度图像； 对所述灰度图像进行光照检测，根据光照检测结果对所述QR二维码的灰度图像进行 光平衡处理； 根据设定的图像灰度跃变阈值对光平衡处理后的灰度图像的每一行像素点进行分组， 根据最大类间方差的方法确定每一行的每个分组的像素点的灰度的二值化阈值，根据所述 二值化阈值对每一行的每个分组内的各个像素点的灰度进行二值化处理。
2. 根据权利要求1所述的基于光平衡的QR二维码自适应二值化处理方法，其特征在 于，所述的对所述灰度图像进行光照检测，根据光照检测结果对所述QR二维码的灰度图像 进行光平衡处理，包括： 获得QR二维码图像的灰度图像的长宽尺寸w，h，初始化行坐标a=0,初始化置图像灰度 跃变阈值为S ; 将行坐标a从O开始依次加1，第a行的像素点的灰度最大值为gmax，最小值为gmin，根据 所述S、gmax和gmin将第a行的所有像素点分成N组，其中，# =gmaxSgmh^将组号i初始化 为1,第a行的第i组的像素数目为f( δ山其中δ i = gmin+iX δ，f( δ D = {χ|χ e Μ, δ η i=l 2 N <g(x)<5J,M= u f^s.) N 则第i组的像素点的灰度平均值为：υ -各'⑷; /m 根据所述Ave(Si)和设定的正常QR二维码图像的灰度平均值λ判断所述第 i组的像素点需要进行光平衡处理，如果是，计算所述第i组对应的光平衡系数Hi, ' H,,, ave{M) 5 其中，(f ( S i)) gmin(f ( S i))是第a行第i组的像素点的灰度值的最大值和最小值，； 将所述第i组的所有像素点的灰度都乘以光平衡系数Hi ;将组号i增加1，按照所述 判断过程，判断第i+Ι组的像素点是否需要进行光平衡处理，依次类推，依次判断第a行的 各个分组的像素点是否需要进行光平衡处理； 将行坐标a增加1，判断行坐标a是否达到QR二维码图像的灰度图像的最后一行，如果 是，则判断整个QR二维码图像的光平衡处理结束；否则，按照上述处理过程，对a+Ι行的各 个组的像素点进行光平衡处理。
3. 根据权利要求2所述的基于光平衡的QR二维码自适应二值化处理方法，其特征在 于，所述的根据所述Ave (Si)和设定的正常QR二维码图像的灰度平均值λ判断所述第i 组的像素点需要进行光平衡处理，包括： 将第i组的像素点的灰度平均值Ave(Si)和正常QR二维码图像的灰度平均值λ进 行相减得到灰度差值，当所述灰度差值大于设定的光平衡阈值，则确定第i组的像素点是 否存在光照过暗或者光过曝，所述第i组的像素点需要进行光平衡处理；当所述灰度差值 不大于设定的光平衡阈值，则确定所述第i组的像素点不需要进行光平衡处理。
4. 根据权利要求1或2或3所述的基于光平衡的QR二维码自适应二值化处理方法，其 特征在于，所述的根据设定的图像灰度跃变阈值对光平衡处理后的灰度图像进行分组，根 据最大类间方差的方法确定每个分组的像素点的灰度的二值化阈值，包括： 获得QR二维码图像的灰度图像的长宽尺寸w，h，初始化行坐标a=0,初始化置图像灰度 跃变阈值为δ ; 将行坐标a从O开始依次加1，根据所述δ将第a行的所有像素点分成N组，将组号i 初始化为1，根据第a行的第i组的各个像素点的灰度值g(x)计算得到第i组的全体像素 点的灰度平均值为M(Ti); 根据所述M(Ti)把第i组中的像素点进行划分，分为前景像素 Fi和背景像素 Bi,其中Fi ={x|g(x) > M(Ti)I, Bi = {x|g(x) < M(Ti)I ； 前景类中的像素数量SWf(Ti)，灰度值的均值SMf(Ti)，方差为O f(Ti);背景类中的像 素数量为Wb (Ti),灰度值的均值为Mb (Ti),方差为Ob(Ti); 根据R =%(7?(7:_) + %(