專利名稱：快速圖樣定位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動圖像處理及識別的方法，尤其涉及在圖像中定位可判讀圖樣位置
的方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明所稱的可判讀圖樣主要指具有間隔紋路特征的圖樣，其被廣泛運(yùn)用在物流
業(yè)、制造業(yè)、安全(security)等各種產(chǎn)業(yè)，例如一維條碼、二維條碼、電路元件接腳圖樣、及
指紋等，于產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中使用該可判讀圖樣時，傳統(tǒng)多先以人工進(jìn)行可判讀圖樣的定位，如一
維/ 二維手持式激光掃描，再進(jìn)一步解讀該可判讀圖樣。目前雖然已經(jīng)具有自動解讀該可
判讀圖樣的能力，但面臨大量含有可判讀圖樣的物件時，人工定位的限制將是實(shí)現(xiàn)程序自
動化及效率提升的一大障礙。為了達(dá)到高自動化并正確地讀取可判讀圖樣，可借由使用一
圖像提取裝置，即時提取含有可判讀圖樣的物件圖像，執(zhí)行一可判讀圖樣的定位演算法，對
該物件圖像進(jìn)行圖樣即時定位，以取代人工定位的模式，大幅提升了作業(yè)效率。 當(dāng)然對于使用手持式電子裝置，如手機(jī)、PDA、Notebook等，使用者可隨時隨地拍攝
或輸入含有可判讀圖樣的圖像，針對前述的拍攝圖像或輸入圖像，可判讀圖樣可能位于任 意位置、或以任意方位出現(xiàn)于圖像中；圖像背景中也可能出現(xiàn)非目標(biāo)物件的干擾；且可判 讀圖樣可能遭受部分污損，再提升了計算復(fù)雜度及定位錯誤的可能性。故一具有快速性且 能正確的自動定位可判讀圖樣的圖像系統(tǒng)實(shí)為重要。 以條碼為例，產(chǎn)業(yè)界熟知的一維條碼有interleaved 2 of 5、 Code 39、 EAN-8、 EAN-13、 UPC-A、 UPC-E、 GS1-128以及PostBar等；二維條碼有:Data Matrix、 QR Code、 PDF417、 MaxiCode、 Aztec Code等等，均已大量應(yīng)用于物流業(yè)、制造業(yè)、零售業(yè)等各種產(chǎn)業(yè)， 其目的主要為以自動化程序改善管理大量物件的效率及正確性，但傳統(tǒng)以激光掃描進(jìn)行條 碼讀取的方法需以人工定位物件上的條碼，導(dǎo)致受限于人為操作的影響而無法進(jìn)一步提升 效率，針對此一問題，已有利用圖像提取系統(tǒng)以改善激光掃描的技術(shù)缺陷。例如Navon在美 國專利第6， 729， 544號中所揭示， 一經(jīng)提取存儲的圖像經(jīng)切割成為多個瓷磚形方塊，掃描 各個瓷磚形方塊以檢測至少一個瓷磚形方塊中與該可判讀圖樣有關(guān)的條紋圖案。該條紋圖 案經(jīng)分析以決定可判讀圖樣的方位角。對應(yīng)于已確定的方位角，限定對正該條紋圖案的可 判讀圖樣界限，以完成可判讀圖樣的定位。但此方法均在原始圖像解析度下進(jìn)行定位，導(dǎo)致 該方法的計算時間隨著圖像解析度的提高而大幅增加，再加上該方法需掃描完所有原始圖 像的像素，或需定義包含條碼的區(qū)域，才能完成定位，將會耗費(fèi)許多時間，不符合產(chǎn)業(yè)快速 自動化的需求。 有鑒于此，本發(fā)明針對上述公知技術(shù)的技術(shù)缺陷，提出一種于一輸入圖像中定位 可判讀圖樣的方法，以有效克服上述多個問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種于一輸入圖像中快速定位可判讀圖樣的方法，其特征是借由過度縮小該輸入圖像以提取多個骨干線段以達(dá)到快速、正確定位該可判讀圖 樣，該方法依序包含下列步驟 (A)針對該輸入圖像進(jìn)行前置處理以獲得一縮小n倍的二元化圖像，n為實(shí)數(shù)；
(B)于該縮小n倍的二元化圖像中，找出多個黑色線段，據(jù)以提取至少一個骨干線 段； (C)自所述至少一個骨干線段上提取至少一個點(diǎn)后將所述點(diǎn)的坐標(biāo)值放大n"2 倍，于該輸入圖像中以所述放大的坐標(biāo)值為中心點(diǎn)建立多個大小相同的檢測區(qū)塊，且所述 多個檢測區(qū)塊各自具有對應(yīng)該輸入圖像的像素特征值； (D)依據(jù)該可判讀圖樣的幾何特征，以一計算機(jī)制決定該可判讀圖樣對應(yīng)的檢測 區(qū)塊。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種可讀取存儲媒體，用以存儲一組機(jī)器可執(zhí)行的程 序，該程序用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明主要目的的方法。 本發(fā)明的再一目的在于提供一種電子機(jī)器，其特征在于包含本發(fā)明另一目的的媒 體。 本發(fā)明的再一目的在于提供一種于一輸入圖像中快速定位指紋的方法，其特征是 借由過度縮小該輸入圖像以提取多個骨干線段以達(dá)到快速、正確定位該可判讀圖樣，該方 法依序包含下列步驟 (A)針對該輸入圖像進(jìn)行前置處理以獲得一過度縮小n倍的二元化圖像，n為實(shí) 數(shù)； (B)于該過度縮小n倍的二元化圖像中，找出多個黑色線段，據(jù)以提取至少一個骨 干線段；以及 (C)自所述至少一個骨干線段上提取至少一個點(diǎn)，將其坐標(biāo)值放大111/2倍，該放大 后的坐標(biāo)值即為指紋的所在。 本發(fā)明的再一 目的在于提供一種可讀取存儲媒體，用以存儲一組機(jī)器可執(zhí)行的程 序，該程序用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上一 目的的方法。 本發(fā)明的再一目的在于提供一種電子機(jī)器，其特征在于包含本發(fā)明上一目的的媒 體。 本發(fā)明關(guān)鍵技術(shù)手段有三，其一是于前置處理時，刻意使用過度縮小輸入圖像的 手段，此處"過度縮小"一詞指該縮小倍數(shù)足以使輸入圖像產(chǎn)生模糊、失真的效果，之后再 借由濾波器進(jìn)行濾波、圖像亮度補(bǔ)償、進(jìn)行填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域，最后利用固定或自動調(diào)整的閾值 進(jìn)行像素值二元化以獲得該過度縮小n倍的二元化圖像。本發(fā)明的縮小倍率遠(yuǎn)大于公知 技術(shù)中于進(jìn)行前置處理時的縮小倍率，如0hbuchi et al.， "Barcode Readers using the Camera Device inMobile Phones，，，Proceedings of the 2004 International Conference onCyberworlds， Pages :260-265僅縮小4倍。本發(fā)明的刻意使用過度縮小輸入圖像的手段， 不但可以降低圖像解析度，減少計算時間，且有利于提取多個骨干線段以達(dá)到快速、正確的定位。 本發(fā)明另一關(guān)鍵技術(shù)手段即先以一任意第一方向在二元化圖像上進(jìn)行逐個像素 掃描，起止點(diǎn)皆為圖像邊緣，每一次掃描皆檢測且記錄由白色一黑色一白色像素變化的黑 色像素位置，借此得到多個黑色線段，再連接相鄰的所述多個黑色線段中心點(diǎn)以獲得多個
6骨干線段；整張二元化圖像掃描完成后，再取一垂直于該第一方向的第二方向進(jìn)行相同掃 描且記錄的動作以取得多個骨干線段。需特別說明的是，該兩相互垂直方向掃描出的骨干 線段群以對應(yīng)的掃描方向分為兩組并相互獨(dú)立，即不同方向掃描出的骨干線段若相交則互 不影響。借此提取骨干線段過程中兩相互垂直掃描方向的概念，本發(fā)明對于可判讀圖樣于 輸入圖像中出現(xiàn)位置與擺放方位、角度皆不敏感。掃描時可以依業(yè)界熟知的循序掃描方式 (progressive scanning)或交錯掃描方式(interlace scanning)為之。
本發(fā)明再一關(guān)鍵技術(shù)手段為利用前述至少一個骨干線段上提取至少一個點(diǎn)，將其 坐標(biāo)值放大n"M咅，于輸入圖像中以放大的坐標(biāo)值為中心點(diǎn)建立多個大小相同的檢測區(qū)塊， 并依據(jù)欲判讀圖樣設(shè)計一計算機(jī)制后計算所述多個檢測區(qū)塊以決定可判讀圖樣對應(yīng)的檢 測區(qū)塊。值得一提的是，若是將骨干線段上全部點(diǎn)坐標(biāo)位置皆放大n1/2且建立對應(yīng)的檢測 區(qū)塊的優(yōu)點(diǎn)有二 (l)因?yàn)榍笆隹s小的比例關(guān)系，該放大的骨干線段的點(diǎn)坐標(biāo)位置皆等距， 自然提供一可判讀圖樣采樣點(diǎn)群，免除在輸入圖像上逐點(diǎn)搜尋，節(jié)省計算時間；(2)可以克 服可判讀圖樣的扭曲變形。 由于二元化圖像像素量相較于輸入圖像大為縮減，甚且，于該過度縮小n倍的二
元化圖像中搜尋可能可判讀圖樣位置時，因該過度縮小n倍的二元化圖像經(jīng)過前置處理故
可有效降低噪聲及背景物件的干擾。此外本發(fā)明的定位為找出一位于可判讀圖樣中的檢測
區(qū)塊，如若需讀取可判讀圖樣的信息，使用者需搭配可判讀圖樣的解讀方法。 本發(fā)明提供的一輸入圖像中快速定位可判讀圖樣的方法，借由過度縮小該輸入圖
像以提取多個骨干線段，以達(dá)到快速、正確定位該可判讀圖樣。 以下借由具體實(shí)施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其 所達(dá)成的效果。


圖1A為含有Code 128的一維條碼的圖像。 圖IB為圖1A于前置處理步驟中尚未進(jìn)行填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域處理的圖像。
圖1C為圖1A經(jīng)過前置處理的過度縮小n倍的二元化圖像。
圖ID為以水平方向掃描示意圖。
圖IE為以垂直方向掃描示意圖。 圖IF描繪以水平方向掃描出的多個黑色線段的骨干線段，其以白點(diǎn)表示。
圖IG為檢測區(qū)塊示意圖，其將圖IE的骨干線段兩端點(diǎn)的坐標(biāo)值放大12倍，于該 輸入圖像中以該放大的坐標(biāo)值為中心點(diǎn)建立多個大小相同的檢測區(qū)塊，(a、b)、 (c、d)、 (e、 f)為歸屬所述多個骨干線段兩端點(diǎn)的檢測區(qū)塊。 圖1H是提取檢測區(qū)塊示意圖，(a、 b) 、 (c、 d) 、 (e、 f)為歸屬所述多個骨干線段兩 端點(diǎn)的檢測區(qū)塊。 圖2A為含有PDF417 二維條碼的圖像。 圖2B為圖2A于前置處理步驟中尚未進(jìn)行填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域處理的圖像。 圖2C為圖2A經(jīng)過前置處理的過度縮小n倍的二元化圖像。 圖2D是以垂直方向掃描出的多個黑色線段的骨干線段，其以白點(diǎn)表示。 圖2E為檢測區(qū)塊示意圖，其為將骨干線段中點(diǎn)的坐標(biāo)值放大12倍，于該輸入圖像
7中以該放大的坐標(biāo)值為中心點(diǎn)建立多個大小相同的檢測區(qū)塊，a、b、 c、 d、 e、 f 、 g、h、 i、 j、 k、
1、 m、 n、 o、 p、 q、 r為歸屬所述多個骨干線段中點(diǎn)的檢測區(qū)塊。 圖2F為以兩互相垂直方向進(jìn)行掃描的結(jié)果示意圖，a為圖2E_m， b為一方向掃描 (以水平方向?yàn)槔?的結(jié)果示意圖，c為垂直于b的掃描方向(以垂直為例)示意圖。 圖3A為含有IC腳位的圖像。 圖3B為圖3A于前置處理步驟中尚未進(jìn)行填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域處理的圖像。 圖3C為圖3A經(jīng)過前置處理的過度縮小n倍的二元化圖像。 圖3D是以水平方向掃描出的多個黑色線段的骨干線段，其以白點(diǎn)表示。 圖3E是以垂直方向掃描出的多個黑色線段的骨干線段，其以白點(diǎn)表示。 圖3F是檢測區(qū)塊示意圖，(a、b)、 (c、 d) 、 (e、 f) 、 (g、 h) 、 (i、 j)、 (k、 1) 、 (m、 n)為
歸屬所述多個骨干線段兩端點(diǎn)的檢測區(qū)塊。 圖4A為含有指紋的圖像。 圖4B為圖4A于前置處理步驟中尚未進(jìn)行填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域處理的圖像。 圖4C為圖3A經(jīng)過前置處理的過度縮小n倍的二元化圖像。 圖4D是以水平方向掃描出的多個黑色線段的骨干線段，其以白點(diǎn)表示。 圖4E是以垂直方向掃描出的多個黑色線段的骨干線段，其以白點(diǎn)表示。 圖4F是檢測區(qū)塊示意圖，a、b為歸屬所述多個骨干線段中點(diǎn)的檢測區(qū)塊。 圖5為本發(fā)明在圖像中快速定位出可判讀圖樣的方法流程圖。 其中，附圖標(biāo)記說明如下 IO—維條碼圖樣 12污損區(qū)域 16第一位置 18中心點(diǎn) 20第二位置 26二維條碼圖樣 28檢測區(qū)塊 29IC腳位 30指紋圖樣
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種于一輸入圖像中快速定位可判讀圖樣的方法，其特征是借由過度 縮小該輸入圖像以提取多個骨干線段以達(dá)到快速、正確定位該可判讀圖樣，圖5為本發(fā)明 在圖像中定位出可判讀圖樣的方法流程圖。
實(shí)施例-1 圖1A為含有EAN-128的一維條碼的圖像，若圖像為彩色時，可將其轉(zhuǎn)換為灰階圖 像，圖1C為圖1A經(jīng)過步驟S38的前置處理所獲得的二元化縮小144倍圖像，該144的倍率 遠(yuǎn)大于公知技術(shù)中于進(jìn)行前置處理時的縮小倍率。特予指明，小于此倍率的情況下本發(fā)明 也可實(shí)施，但計算時間隨縮小倍率減少而增加。其中前置處理可包含對該輸入圖像取樣以 降低其解析度、以一濾波器進(jìn)行濾波、圖像亮度補(bǔ)償、進(jìn)行填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域(如圖1B)，以及利用固定或自動調(diào)整的閾值進(jìn)行像素值二元化，接下來步驟S40以第一掃描方向(以水平方 向?yàn)槔?掃描該二元化縮小144倍的圖像，再以一垂直于該第一掃描方向的第二掃描方向 (與第一掃描方向垂直的方向?yàn)槔?掃描該二元化縮小144倍的圖像。須予特別指明，第一 掃描方向可為任意角度，不需限定于本實(shí)施例的舉例的方向，只需要第二掃描方向與第一 掃描方向互相垂直，且不管圖樣的方向角度，本方法至少有一個掃描方向能抓到圖樣。每一 次掃描時檢測由白色像素變成黑色像素的位置(圖ID的16)，再由黑色像素變?yōu)榘咨袼?的位置(圖ID的20)，連線第一位置與第二位置形成一黑色線段，完成該掃描后即得所述多 個黑色線段，并提取所述多個黑色線段中心點(diǎn)(圖ID的18)后，將相鄰的中心點(diǎn)連接，所述 多個中心點(diǎn)連接而成的線段即為骨干線段(圖1F)。 下一步為步驟S42，將所述至少一個骨干線段兩端點(diǎn)的坐標(biāo)值放大12倍(即144 的方根)，此時回到原始圖像空間，于該輸入圖像中以該放大的坐標(biāo)值為中心點(diǎn)建立多個大 小相同的檢測區(qū)塊(圖1G、圖1H)，且所述多個檢測區(qū)塊各自具有對應(yīng)該輸入圖像的像素特 征值，其中檢測區(qū)塊優(yōu)選為矩形，且輸入圖像的寬度M與檢測區(qū)塊的寬度W的比值為M/W， 12《M/W《64 ;輸入圖像的長度N與檢測區(qū)塊的長度H的比值為N/H，且N/H = M/W，于本 實(shí)施例中，M/W = N/H = 50。 最后是步驟S44，其依據(jù)該可判讀圖樣的幾何特征，以一計算機(jī)制決定該可判讀圖 樣對應(yīng)的檢測區(qū)塊。在本實(shí)施例中，由于該可判讀圖樣為一維條碼，其幾何特征具有長條形 狀與平行紋路，故計算機(jī)制至少包含下列步驟 (a)于所述多個檢測區(qū)塊中，將各自對應(yīng)該檢測區(qū)塊的骨干線段點(diǎn)坐標(biāo)值放大12 倍至輸入圖像，并相連成一線，記錄相連路徑上的灰階值并二元化，借此記錄黑白交錯次 數(shù)； (b) 二元化所述多個檢測區(qū)塊，再提取其區(qū)塊內(nèi)圖樣的骨干線段并計算所述多個 骨干線段的角度與長度，據(jù)以統(tǒng)計與各骨干角度誤差較小且具一定長度的骨干數(shù)量；以及
(c)將(a)步驟中所得的交錯次數(shù)與(b)步驟中所得的骨干數(shù)量相乘，即計算出所 述多個檢測區(qū)塊的分?jǐn)?shù)。 最后，比較各檢測區(qū)塊的分?jǐn)?shù)以決定可判讀圖樣區(qū)域，即完成定位。于此實(shí)施例
中，可徑取積分值最高的檢測區(qū)塊作為該可判讀圖樣所在。 實(shí)施例-2 圖2A為含有PDF417 二維條碼的圖像，若圖像為彩色時，可將其轉(zhuǎn)換為灰階圖像， 圖2C為圖2A經(jīng)過步驟S38的前置處理所獲得的二元化縮小144倍圖像，其中前置處理可 包含對該輸入圖像取樣以降低其解析度、以一濾波器進(jìn)行濾波、圖像亮度補(bǔ)償、進(jìn)行填補(bǔ)斷 點(diǎn)區(qū)域(圖2B)，以及利用固定或自動調(diào)整的閾值進(jìn)行像素值二元化，接下來步驟S40以第 一掃描方向(以水平方向?yàn)槔?掃描該二元化縮小144倍的圖像，再以一垂直于該第一掃 描方向的第二掃描方向(以垂直方向?yàn)槔?掃描該二元化縮小144倍的圖像。須予特別指 明，第一掃描方向可為任意角度，不需限定于本實(shí)施例的方向，只需要第二掃描方向與第一 掃描方向互相垂直，且不管圖樣的方向角度，本方法至少有一個掃描方向能抓到圖樣。每一 次掃描時檢測由白色像素變成黑色像素的位置(第一位置)，再由黑色像素變?yōu)榘咨袼?的位置(第二位置)，連線第一位置與第二位置形成一黑色線段，完成該掃描后即得所述多 個黑色線段，并提取所述多個黑色線段中心點(diǎn)后，將相鄰的中心點(diǎn)連接，所述多個中心點(diǎn)連接而成的線段即為骨干線段(圖2D)。下一步為步驟S42，將所述至少一個骨干線段的中點(diǎn) 坐標(biāo)值放大12倍，于該輸入圖像中以該放大的坐標(biāo)值為中心點(diǎn)建立多個大小相同的檢測 區(qū)塊(圖2E)，且所述多個檢測區(qū)塊各自具有對應(yīng)該輸入圖像的像素特征值，其中檢測區(qū)塊 優(yōu)選為矩形，且輸入圖像的寬度M與檢測區(qū)塊的寬度W的比值為M/W， 12《M/W《64 ;輸入 圖像的長度N與檢測區(qū)塊的長度H的比值為N/H，且N/H = M/W，于本實(shí)施例中，M/W = N/H =64。 最后是步驟S44，如同在實(shí)施例1中，其須依據(jù)該可判讀圖樣的幾何特征，設(shè)計一 計算機(jī)制以決定該可判讀圖樣對應(yīng)的檢測區(qū)塊。由于本實(shí)施例的可判讀圖樣為一 PDF417 二維條碼，其幾何特征主要包含有兩相互垂直的方向(編碼方向與堆疊方向)，故計算機(jī)制 至少包含下列步驟 (a)利用固定或自動調(diào)整的閾值將檢測區(qū)塊內(nèi)像素值二元化，然后以一方向掃描 進(jìn)行提取該檢測區(qū)塊的多個黑白變換的邊緣點(diǎn)； (b)再以一方向掃描進(jìn)行提取該檢測區(qū)塊的多個黑白變換的邊緣點(diǎn)，此方向與 (a)中的方向相互垂直； (c)若(a)得到的邊緣點(diǎn)大于(b)，則以(a)中所有邊緣點(diǎn)進(jìn)行Hough轉(zhuǎn)換，反之 亦然。該轉(zhuǎn)換后得到的角度即可能為PDF417碼編碼方向； (d)取得編碼方向后，以所述多個檢測區(qū)塊的中心點(diǎn)延伸編碼方向的法線方向建
立積分線段起始點(diǎn)，再以該積分線段起始點(diǎn)沿編碼方向延伸出積分線段； (e)借由判斷積分線段兩端是否出現(xiàn)PDF417起始碼，并且利用三細(xì)space與一粗
space的比例來輔助判斷(約l :1:1:3);積分線段兩端均需判斷是否出現(xiàn)起始碼是
為了避免條碼呈180度反向以致無法判讀；以及 (f)目前延伸5個積分線段，故若皆有經(jīng)過PDF417的起始碼區(qū)域則積分最高為5 分(若僅一條積分線段經(jīng)過起始碼即累積1分)。 在此利用一檢測區(qū)塊(圖2E-a)來進(jìn)一步解釋步驟(a)中提取檢測區(qū)塊的多個 黑白變換的邊緣點(diǎn)機(jī)制以水平掃描為例，圖2F-a的黑白變換位置記錄的結(jié)果如圖2F-b， 而垂直掃描并記錄圖2F-a的黑白變換位置的結(jié)果則如圖2F-c。其中以邊緣點(diǎn)數(shù)最多的圖 2F-b進(jìn)行Hough轉(zhuǎn)換，對應(yīng)步驟(c)。不同于一維條碼多為長條形狀，PDF417條碼多為矩 形甚至近似方形，因此容易出現(xiàn)至少兩條骨干線段落于PDF417條碼的范圍內(nèi)，故會出現(xiàn)至 少兩條相同積分(5分)的骨干線段；因此本實(shí)施例中，在考慮PDF417條碼幾何特征下，計 算機(jī)制調(diào)整為以骨干線段長度與積分值相乘的最小值作為決定PDF417條碼所在。
實(shí)施例-3 圖3A為含有IC腳位的圖像，若圖像為彩色時，可先將其轉(zhuǎn)換為灰階圖像。圖3C 為圖3A經(jīng)過步驟S38的前置處理所獲得的二元化縮小144倍圖像，該144的倍率遠(yuǎn)大于公 知的縮小倍率。特予指明，小于此倍率的情況下本發(fā)明也可實(shí)施，但計算時間隨縮小倍率減 少而增加。其中前置處理可包含對該輸入圖像取樣以降低其解析度、以一濾波器進(jìn)行濾波、 圖像亮度補(bǔ)償、進(jìn)行填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域(圖3B)，以及利用固定或自動調(diào)整的閾值進(jìn)行像素值二 元化，接下來步驟S40以第一掃描方向(圖3D，以水平方向?yàn)槔?掃描該二元化縮小144倍 的圖像，再以一垂直于該第一掃描方向的第二掃描方向(圖3E，與第一掃描方向垂直的方 向?yàn)槔?掃描該二元化縮小144倍的圖像。須予特別指明，第一掃描方向可為任意角度，不
10需限定于本實(shí)施例的方向，只需要第二掃描方向與第一掃描方向互相垂直，且不管圖樣的 方向角度，本方法至少有一個掃描方向能抓到圖樣。每一次掃描時檢測由白色像素變成黑 色像素的位置(第一位置)，再由黑色像素變?yōu)榘咨袼氐奈恢?第二位置)，連線第一位 置與第二位置形成一黑色線段，完成該掃描后即得所述多個黑色線段，并提取所述多個黑 色線段中心點(diǎn)后，將相鄰的中心點(diǎn)連接，所述多個中心點(diǎn)連接而成的線段即為骨干線段。
下一步為步驟S42，將所述至少一個骨干線段兩端點(diǎn)的坐標(biāo)值放大12倍，于該輸 入圖像中以該放大的坐標(biāo)值為中心點(diǎn)建立多個大小相同的檢測區(qū)塊(圖3F)，且所述多個 檢測區(qū)塊各自具有對應(yīng)該輸入圖像的像素特征值，其中檢測區(qū)塊優(yōu)選為矩形，且輸入圖像 的寬度M與檢測區(qū)塊的寬度W的比值為M/W， 12《M/W《64 ;輸入圖像的長度N與檢測區(qū) 塊的長度H的比值為N/H，且N/H = M/W，于本實(shí)施例中，M/W = N/H = 12。
接下來是步驟S44，其依據(jù)該可判讀圖樣的幾何特征，以一計算機(jī)制決定該可判讀 圖樣對應(yīng)的檢測區(qū)塊。在本實(shí)施例中，由于IC腳位的幾何特征與一維條碼相似，故計算機(jī) 制也與一維條碼相同。 最后，比較各檢測區(qū)塊的分?jǐn)?shù)以決定可判讀圖樣區(qū)域，即完成定位。于此實(shí)施例
中，可徑取積分值最高的檢測區(qū)塊作為該可判讀圖樣所在。 實(shí)施例-4 圖4A為含有指紋的圖像，若圖像為彩色時，可將其轉(zhuǎn)換為灰階圖像，圖4C為圖4A 經(jīng)過步驟S38的前置處理所獲得的二元化縮小144倍圖像，其中前置處理可包含對該輸
入圖像取樣以降低其解析度、以一濾波器進(jìn)行濾波、圖像亮度補(bǔ)償、進(jìn)行填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域(圖 4B)，以及利用固定或自動調(diào)整的閾值進(jìn)行像素值二元化，接下來步驟S40以第一掃描方向 (以水平方向?yàn)槔瑘D4D)掃描該二元化縮小144倍的圖像，再以一垂直于該第一掃描方向 的第二掃描方向(以垂直方向?yàn)槔?，圖4E)掃描該二元化縮小144倍的圖像，優(yōu)選的掃描方 式為循序掃描或交錯掃描。須予特別指明，第一掃描方向可為任意角度，不需限定于本實(shí)施 例的方向，只需要第二掃描方向與第一掃描方向互相垂直，且不管圖樣的方向角度，本方法 至少有一個掃描方向能抓到圖樣。每一次掃描時檢測由白色像素變成黑色像素的位置(第 一位置)，再由黑色像素變?yōu)榘咨袼氐奈恢?第二位置)，連線第一位置與第二位置形成 一黑色線段，完成該掃描后即得所述多個黑色線段，并提取所述多個黑色線段中心點(diǎn)后，將 相鄰的中心點(diǎn)連接，所述多個中心點(diǎn)連接而成的線段即為骨干線段(圖4D、圖4E)。不同于 前述實(shí)施例，由于一般指紋圖像內(nèi)不具有其它物件，因此骨干線段取中心點(diǎn)坐標(biāo)并放大12 倍即完成定位該指紋圖樣。 以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。故即 凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的特征及精神所為的均等變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的 權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種可判讀圖樣的定位方法，其特征是借由過度縮小一包含該可判讀圖樣的輸入圖像以提取多個骨干線段而定位該可判讀圖樣，該方法依序包含下列步驟A針對該輸入圖像進(jìn)行前置處理以獲得一縮小n倍的二元化圖像，n為實(shí)數(shù)；B于該縮小n倍的二元化圖像中，找出多個黑色線段，據(jù)以提取出至少一個骨干線段；C自所述至少一個骨干線段上提取至少一個點(diǎn)，將其坐標(biāo)值放大n1/2倍，于該輸入圖像中以所述放大的坐標(biāo)值為中心點(diǎn)建立多個大小相同的檢測區(qū)塊，且所述多個檢測區(qū)塊各自具有對應(yīng)該輸入圖像的像素特征值；以及D依據(jù)該可判讀圖樣的幾何特征，以一計算機(jī)制決定該可判讀圖樣對應(yīng)的檢測區(qū)塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該前置處理依序包含下列步驟 A-I :對該輸入圖像進(jìn)行一降取樣處理以降低其解析度；A-2 :以一濾波器對該輸入圖像進(jìn)行一濾波處理； A-3 :對該輸入圖像進(jìn)行一亮度補(bǔ)償處理； A-4 :對該輸入圖像進(jìn)行一像素值二元化處理；以及 A-5 :對該輸入圖像進(jìn)行一填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域處理。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中該降取樣處理使用雙線性取樣。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中該濾波處理使用一平均濾波器。
5. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟A-3的該亮度補(bǔ)償處理使用一Log轉(zhuǎn)換。
6. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟A-4的該像素值二元化處理使用一固定閾值或 一自動調(diào)整閾值。
7. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟A-5的該填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域處理使用一中值濾波器。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟B的所述多個黑色線段，以至少一個特定方向掃 描該縮小n倍的二元化圖像中找出多個黑色線段，包含B-l :檢測由白色像素變成黑色像素的第一位置； B-2 :檢測由黑色像素變?yōu)榘咨袼氐牡诙恢?；以?B-3 :連接該第一位置與該第二位置。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中先以第一方向掃描該縮小n倍的二元化圖像，再以一 垂直于該第一方向的第二方向掃描該縮小n倍的二元化圖像。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中該掃描以一循序掃描方式進(jìn)行。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中該掃描以一交錯掃描方式進(jìn)行。
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述多個骨干線段以下列步驟形成于第一方向掃 描出的多個黑色線段中，提取所述多個黑色線段中心點(diǎn)后，將相鄰的中心點(diǎn)連接；再于第二 方向掃描出的多個黑色線段中，提取所述多個黑色線段中心點(diǎn)后，將相鄰的中心點(diǎn)連接。
13. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟C的所述多個檢測區(qū)塊指于該輸入圖像中，以 所述多個中心點(diǎn)為中心而具一定大小的矩形區(qū)塊。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中該輸入圖像的寬度M與所述多個檢測區(qū)塊的寬度 W的比值為M/W， 12《M/W《64 ;該輸入圖像的長度N與所述多個檢測區(qū)塊的長度H的比值 為N/H，且N/H = M/W。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該輸入圖像是灰階圖像。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中該像素特征值為該輸入圖像像素的灰階值。
17. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該輸入圖像是彩色圖像。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中該像素特征值為該輸入圖像像素的彩色值。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中步驟A中于進(jìn)行前置處理前，還包括將該彩色圖像 轉(zhuǎn)換為一灰階圖像。
20. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該可判讀圖樣具有間隔紋路的圖樣。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中該圖樣是一維條碼。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中該圖樣是二維條碼。
23. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中該圖樣是電路元件的接腳圖樣。
24. —種計算機(jī)可讀取存儲媒體，用以存儲一計算機(jī)可執(zhí)行的程序，該程序用以實(shí)現(xiàn)如 權(quán)利要求1所述的方法。
25. —種電子機(jī)器，其特征在于包含權(quán)利要求24的計算機(jī)可讀取存儲媒體。
26. —種指紋定位方法，其特征是借由過度縮小一包含指紋的輸入圖像以提取多個骨 干線段而定位該指紋，該方法依序包含下列步驟A :針對該輸入圖像進(jìn)行前置處理以獲得一縮小n倍的二元化圖像，n為實(shí)數(shù)； B:于該縮小n倍的二元化圖像中，找出多個黑色線段，據(jù)以提取出至少一個骨干線段；以及C :自所述至少一個骨干線段上提取至少一個點(diǎn)，將其坐標(biāo)值放大n1/2倍，所述放大后 的坐標(biāo)值即為指紋的所在。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中該前置處理依序包含下列步驟 A-l :對該輸入圖像進(jìn)行一降取樣處理以降低其解析度；A-2 :以一濾波器對該輸入圖像進(jìn)行一濾波處理； A-3 :對該輸入圖像進(jìn)行一亮度補(bǔ)償處理； A-4 :對該輸入圖像進(jìn)行一像素值二元化處理；以及 A-5 :對該輸入圖像進(jìn)行一填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域處理。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中該降取樣處理使用雙線性取樣。
29. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中該濾波處理使用一平均濾波器。
30. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中步驟A-3的該亮度補(bǔ)償處理使用一Log轉(zhuǎn)換。
31. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中步驟A-4的該像素值二元化處理使用一固定閾值 或一自動調(diào)整閾值。
32. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中步驟A-5的該填補(bǔ)斷點(diǎn)區(qū)域處理使用一中值濾波器。
33. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中步驟B的所述多個黑色線段，以至少一個特定方向 掃描該縮小n倍的二元化圖像中找出多個黑色線段，包含B-l :檢測由白色像素變成黑色像素的第一位置； B-2 :檢測由黑色像素變?yōu)榘咨袼氐牡诙恢?；以?B-3 :連接該第一位置與該第二位置。
34. 如權(quán)利要求33所述的方法，其中先以第一方向掃描該縮小n倍的二元化圖像，再以 一垂直于該第一掃描方向的第二方向掃描該縮小n倍的二元化圖像。
35. 如權(quán)利要求34所述的方法，其中該掃描以循序掃描方式進(jìn)行。
36. 如權(quán)利要求34所述的方法，其中該掃描以交錯掃描方式進(jìn)行。
37. 如權(quán)利要求34所述的方法，其中所述多個骨干線段以下列步驟形成于第一方向 掃描出的多個黑色線段中，提取所述多個黑色線段中心點(diǎn)后，將相鄰的中心點(diǎn)連接；再于第 二方向掃描出的多個黑色線段中，提取所述多個黑色線段中心點(diǎn)后，將相鄰的中心點(diǎn)連接。
38. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中該輸入圖像是灰階圖像。
39. 如權(quán)利要求38所述的方法，其中該像素特征值為該輸入圖像像素的灰階值。
40. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中該輸入圖像是彩色圖像。
41. 如權(quán)利要求40所述的方法，其中該像素特征值為該輸入圖像像素的彩色值。
42. 如權(quán)利要求41所述的方法，其中步驟A中于進(jìn)行前置處理前，還包括將該彩色圖像 轉(zhuǎn)換為一灰階圖像。
43. —種計算機(jī)可讀取存儲媒體，用以存儲一計算機(jī)可執(zhí)行的程序，該程序用以實(shí)現(xiàn)如 權(quán)利要求26所述的方法。
44. 一種電子機(jī)器，其特征在于包含權(quán)利要求43的計算機(jī)可讀取存儲媒體。
全文摘要
一種于一輸入圖像中快速定位可判讀圖樣的方法，其特征是借由過度縮小該輸入圖像以提取多個骨干線段以達(dá)到快速、正確定位該可判讀圖樣。該方法首先對輸入圖像進(jìn)行前置處理以獲得一過度縮小n倍的二元化圖像，找出至少一個可能為可判讀圖樣區(qū)域的骨干線段，再將所述至少一個骨干線段兩端點(diǎn)的坐標(biāo)值放大n1/2倍，于該輸入圖像中以該放大的坐標(biāo)值為中心點(diǎn)建立多個大小相同的檢測區(qū)塊，最后以一計算機(jī)制決定該可判讀圖樣對應(yīng)的檢測區(qū)塊。本方法可定位一維條碼、二維條碼以及指紋等可判讀圖樣，即使輸入圖像包含復(fù)雜背景且該可判讀圖樣遭受部分污損。本發(fā)明借由過度縮小該輸入圖像以提取多個骨干線段，以達(dá)到快速、正確定位該可判讀圖樣。
文檔編號G06K9/32GK101777119SQ20091000224
公開日2010年7月14日 申請日期2009年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者向德恒, 莊明奇, 曾俊舜, 王榮華, 程海鵬, 鄭雅蕓, 陳世勛 申請人:芯發(fā)威達(dá)電子(上海)有限公司;威達(dá)電股份有限公司