一种低质量二维码的定位方法与流程

本申请涉及二维码定位，尤其涉及一种低质量二维码的定位方法。

背景技术：

1、二维码识读过程中，在对其二值信息进行提取与解码之前，需要先对位码区域进行确定，即二维码定位。因此，在读码过程中，若无法对二维码进行定位，将直接造成二维码读取失败。

2、目前，常用的二维码定位方法包括：利用hough或lsd等方法获取二维码中的直线线段；然后，在获取的直线线段中筛选出固定模式边，即l边；最后，取l边的最小外接仿射矩形作为二维码的位码区域，完成二维码的定位。若二维码质量较好、l边完整，通过上述方法可准确进行二维码定位。

3、但是，在实际应用过程中，由于工艺技术落后、印制区域的材料(例如金属)本身对二维码的粘附力较差、运输过程中的机械碰撞等原因，常造成清晰度低、灰度不均或者画面破损等低质量的二维码。图1为常见低质量二维码图像，如图所示，低质量二维码存在l边断开、l边模块排列不整齐或者对比度低等定位区域不完整的问题，若仍采用上述现有的定位方法，将会造成定位失败或定位不全，从而影响二维码信息的识读，进而造成读码失败。

技术实现思路

1、本申请提供了一种低质量二维码的定位方法，以解决现有二维码定位方法无法适应于低质量的二维码，从而导致低质量二维码因定位区域不完整而无法定位的问题。

2、本申请提供一种低质量二维码的定位方法，包括：

3、根据预设的形态学操作方向，对二维码图像进行形态学处理，得到对应操作方向的预处理图像，其中，所述形态学操作方向包括第一形态学操作方向与第二形态学操作方向；

4、利用lsd直线段检测算法，在第一形态学操作方向对应的预处理图像中获取第一角度范围内的线段，在第二形态学操作方向对应的预处理图像中获取第二角度范围内的线段；

5、对第一角度范围内的线段与第二角度范围内的线段进行线段合并处理，得到合并后的拟合线段，所述拟合线段包括第一拟合线段与第二拟合线段；

6、若所述第一拟合线段与所述第二拟合线段为l边组对线段，则对所述第一拟合线段与第二拟合线段组成的l边进行l边补全。

7、一些实施例中，所述对二维码图像进行形态学处理得到对应操作方向的预处理图像，包括，

8、根据二维码图像的背景图，获取二维码极性，所述二维码极性包括黑码与白码；

9、若二维码极性为黑码，则分别在第一形态学操作方向与第二形态学操作方向上对二维码图像进行腐蚀操作，得到每个形态学操作方向对应的预处理图像；

10、若二维码极性为白码，则分别在第一形态学操作方向与第二形态学操作方向上对二维码图形进行膨胀操作，得到每个形态学操作方向对应的预处理图像。

11、一些实施例中，所述形态学操作方向包括0°、45°、90°或135°。

12、一些实施例中，所述利用lsd直线段检测算法，在第一形态学操作方向对应的预处理图像中获取第一角度范围内的线段中，

13、若第一形态学操作方向为0°，对应的第一角度范围为0-22.5°和157.5-180°；

14、若第一形态学操作方向为45°，对应的第一角度范围为67.5-11.25°；

15、若第一形态学操作方向为90°，对应的第一角度范围为112.5-157.5°；

16、若第一形态学操作方向为135°，对应的第一角度范围为22.5-67.5°。

17、一些实施例中，所述对第一角度范围内的线段与第二角度范围内的线段进行线段合并处理，得到合并后的拟合线段，所述拟合线段包括第一拟合线段与第二拟合线段，包括，

18、将符合合并条件的第一角度范围内线段与第二角度范围内线段划分为一组，包括第一合并线段组与第二合并线段组；

19、按照预设插入顺序，对第一合并线段组内的线段进行排序，并连接组内首线段的起点与尾线段终点，得到第一拟合线段；

20、按照预设插入顺序，对第二合并线段组内的线段进行排序，并连接组内首线段的起点与尾线段终点，得到第二拟合线段。

21、一些实施例中，所述合并条件包括：

22、第一角度范围内线段的外扩矩形与第二角度范围内线段的外扩矩形相交，其中，第一角度范围内线段的外扩矩形为该线段的外接矩形外扩预设像素形成的线段矩形，第二角度范围内线段的外扩矩形为该线段的外接矩形外扩预设像素形成的线段矩形；

23、第一角度范围内线段与第二角度范围内线段的夹角小于预设角度值；

24、第一角度范围内线段与第二角度范围内线段的最大距离小于预设线距。

25、一些实施例中，第一角度范围内线段与第二角度范围内线段的夹角计算公式为：

26、

27、其中，e2e1为第一角度范围内线段的长度，e3e4为第二角度范围内线段的长度。

28、一些实施例中，所述第一拟合线段与所述第二拟合线段符合l边组对线段的条件为：

29、所述第一拟合线段与第二拟合线段正交；

30、所述第一拟合线段与所述第二拟合线段的长度比值范围在0.5～4.5之间，其中，所述第一拟合线段为长边，第二拟合线段为短边。

31、一些实施例中，第一拟合线段与所述第二拟合线段符合l边组对线段的条件为：

32、所述第一拟合线段与第二拟合线段正交；

33、所述第一拟合线段与所述第二拟合线段的长度比值范围在0.5～4.5之间，其中，所述第一拟合线段为长边，第二拟合线段为短边。

34、一些实施例中，所述对所述第一拟合线段与第二拟合线段组成的l边进行l边补全，具体包括：确定l边组合中两条拟合线段的方向，判断其是水平或垂直方向，以及确定l边交点方向；计算参考值，即判定某一点是否在l边上的灰度对比度阈值；判断l边的补全方向；根据参考值，补全l边。

35、本申请提供了一种低质量二维码的定位方法及装置，包括以下步骤：对图像进行不同方向的形态学操作，得到多幅预处理的图像；对多幅预处理后的图像进行直线检测，不同预处理的图像获取不同方向的线段；对获取的线段再进行线段合并；根据合并的线段，进行l边搜索和补全，从而准确定位低质量码的l边位置。本申请实施例提供的一种低质量二维码的定位方法，通过对质量较差二维码进行线段合并拟合、l边组对线段筛选以及l边补全，从而获取位码区域，进而提高二维码的识读率。

技术特征：

1.一种低质量二维码的定位方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的低质量二维码的定位方法，其特征在于，所述对二维码图像进行形态学处理得到对应操作方向的预处理图像，包括，

3.根据权利要求1所述的低质量二维码的定位方法，其特征在于，所述形态学操作方向包括0°、45°、90°或135°。

4.根据权利要求3所述的低质量二维码的定位方法，其特征在于，所述利用lsd直线段检测算法，在第一形态学操作方向对应的预处理图像中获取第一角度范围内的线段中，

5.根据权利要求1所述的低质量二维码的定位方法，其特征在于，所述对第一角度范围内的线段与第二角度范围内的线段进行线段合并处理，得到合并后的拟合线段，所述拟合线段包括第一拟合线段与第二拟合线段，包括，

6.根据权利要求5所述的低质量二维码的定位方法，其特征在于，所述合并条件包括：

7.根据权利要求6所述的低质量二维码的定位方法，其特征在于，第一角度范围内线段与第二角度范围内线段的夹角计算公式为：

8.根据权利要求1所述的低质量二维码的定位方法，其特征在于，所述第一拟合线段与所述第二拟合线段符合l边组对线段的条件为：

9.根据权利要求1所述的低质量二维码的定位方法，其特征在于，第一拟合线段与所述第二拟合线段符合l边组对线段的条件为：

10.根据权利要求1所述的低质量二维码的定位方法，其特征在于，所述对所述第一拟合线段与第二拟合线段组成的l边进行l边补全，具体包括：确定l边组合中两条拟合线段的方向，判断其是水平或垂直方向，以及确定l边交点方向；计算参考值，即判定某一点是否在l边上的灰度对比度阈值；判断l边的补全方向；根据参考值，补全l边。

技术总结
本申请提供了一种低质量二维码的定位方法及装置，包括以下步骤：对图像进行不同方向的形态学操作，得到多幅预处理的图像；对多幅预处理后的图像进行直线检测，不同预处理的图像获取不同方向的线段；对获取的线段再进行线段合并；根据合并的线段，进行L边搜索和补全，从而准确定位低质量码的L边位置。本申请低质量二维码的定位方法通过对质量较差二维码进行线段合并拟合、L边组对线段筛选以及L边补全，从而获取位码区域，进而提高二维码的识读率。

技术研发人员：赵敏,彭斌,姚毅
受保护的技术使用者：凌云光技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13