一種快速定位qr碼位置探測(cè)圖形的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法和系統(tǒng)，方法包括：讀取QR碼原始圖像；進(jìn)行二值化處理，得到二值化圖像；按照所設(shè)定的掃描分辯率，逐行同向水平掃描二值化圖像，得到多個(gè)候選點(diǎn)；采用聚類算法對(duì)得到的所有候選點(diǎn)進(jìn)行聚類，共得到三個(gè)類，每一個(gè)類的聚類中心位置坐標(biāo)即為定位到的位置探測(cè)圖形的中心坐標(biāo)；由此定位到所述QR碼原始圖像中的三個(gè)位置探測(cè)圖形。具有定位速度快、計(jì)算資源消耗少、定位結(jié)果準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于二維碼圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]QR(Quick Response,快速反應(yīng))碼是二維條碼的一種，是1994年由日本Denso-Wave公司發(fā)明，與其他二維條碼相比，具有識(shí)讀速度快、數(shù)據(jù)密度大、占用空間小的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于身份驗(yàn)證、安全防偽、電子商務(wù)等眾多領(lǐng)域。
[0003]如圖1所示，為QR碼的結(jié)構(gòu)示意圖，其是由多個(gè)黑色正方形單元和多個(gè)白色正方形單元組成的正方形陣列，主要包括編碼區(qū)和功能區(qū)兩部分，其中，功能區(qū)包括位置探測(cè)圖形、定位圖形和校正圖形等。參考圖1，QR碼圖像共有三個(gè)相同的位置探測(cè)圖形，包括--位置探測(cè)圖形a、位置探測(cè)圖形b和位置探測(cè)圖形C，分別位于QR碼圖像的左上角、右上角和左下角，通過(guò)位置探測(cè)圖形，可確定QR碼的位置和方向。因此，準(zhǔn)確定位位置探測(cè)圖形屬于QR碼解碼的基礎(chǔ)步驟，直接影響QR碼解碼速度和解碼精度等。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，在定位QR碼圖像中的位置探測(cè)圖形時(shí)，普遍存在著定位算法復(fù)雜的問(wèn)題，由此導(dǎo)致位置探測(cè)圖形定位速度慢、資源消耗大的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法和系統(tǒng)，用以解決上述問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]本發(fā)明提供一種快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，包括以下步驟:
[0008]SI，讀取需要定位位置探測(cè)圖形的QR碼原始圖像；其中，所述QR碼原始圖像包括QR碼目標(biāo)區(qū)域和背景區(qū)域；
[0009]S2，對(duì)所述QR碼原始圖像進(jìn)行二值化處理，得到只具有黑色像素點(diǎn)和白色像素點(diǎn)的二值化圖像；
[0010]S3，在所述二值化圖像所在的平面上建立直角坐標(biāo)系；
[0011]設(shè)定掃描分辯率，在所設(shè)定的掃描分辯率下，設(shè)所述二值化圖像是由η行η列的像素點(diǎn)組成的矩陣，則矩陣中任意一個(gè)像素點(diǎn)記為Cij ;其中，I ^n；l
[0012]按照所設(shè)定的掃描分辯率，逐行同向水平掃描所述二值化圖像，對(duì)于任意的第k行，均采用以下掃描方式:
[0013]S3.1，令 j = I ;
[0014]S3.2，讀取并記錄Ckj像素點(diǎn)的色度值；
[0015]S3.3，判斷j是否等于n，如果等于，則本行掃描結(jié)束，轉(zhuǎn)到S3.5 ;如果不等于，則繼續(xù)讀取并記錄Ck(j+1)像素點(diǎn)的色度值，然后判斷Ck(j+1)像素點(diǎn)的色度值是否與Ckj像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S3.4 ;如果不相同，則記錄Ck(j+1)像素點(diǎn)在所建立的直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S3.4 ；
[0016]S3.4，令 j = j+Ι，然后轉(zhuǎn)到 S3.3 ;
[0017]S3.5，設(shè)掃描第k行時(shí)，共記錄X個(gè)像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值；其中，O彡X彡n，x為整數(shù)；將X個(gè)像素點(diǎn)按掃描先后順序依次記為P1、PfPx ;設(shè)L1代表P1和P2像素點(diǎn)之間的水平距離、L2代表P2和P3像素點(diǎn)之間的水平距離，依此類推，Lx^1代表Pjri和Px像素點(diǎn)之間的水平距離；
[0018]然后判斷LpIvLjri 之中，是否存在 La_2 =La^1:La:La+1:La+2 ^ 1: 1:3:1:1 的數(shù)值序列，其中，I彡a彡x-3 ;如果存在，則分別獲得Pp1和Pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值，然后計(jì)算Pp1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值和pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值的平均值，該平均值即為候選點(diǎn)的位置坐標(biāo)值；
[0019]S4，當(dāng)完成對(duì)η行的同向水平掃描之后，共得到多個(gè)候選點(diǎn)；采用聚類算法對(duì)得到的所有候選點(diǎn)進(jìn)行聚類，共得到三個(gè)類，每一個(gè)類的聚類中心位置坐標(biāo)即為定位到的位置探測(cè)圖形的中心坐標(biāo)；由此定位到所述QR碼原始圖像中的三個(gè)位置探測(cè)圖形。
[0020]優(yōu)選的，判斷Lp L2...Ljri 之中，是否存在 La_2 =La^1:La:La+1:La+2 ^ 1:1:3:1:1 的數(shù)值序列，是指:
[0021]設(shè)定誤差允許值為F%,如果 La_2 = xl ;xl_xl*F % ( La^1 ( xl+xl*F % ；3 (xl-xl*F% )彡 La 彡 3 (xl+xl*F% )；
[0022]xl-xl*F%彡 La+1 彡 xl+xl*F% ;xl_xl*F%彡 La+2 彡 xl+xl*F% ;則為 La_2 =La^1:La:La+1:La+2 ^ 1: 1:3:1:1 o
[0023]優(yōu)選的，所述聚類算法為K均值聚類算法。
[0024]優(yōu)選的，在定位到所述QR碼原始圖像中的三個(gè)位置探測(cè)圖形之后，還包括:
[0025]S5，對(duì)于任意一個(gè)定位到的所述位置探測(cè)圖形，該位置探測(cè)圖形所在的QR碼圖像包括目標(biāo)區(qū)域和同色背景區(qū)域；
[0026]在所述位置探測(cè)圖形上邊緣的上方劃分出第I采樣區(qū)域，在所述位置探測(cè)圖形下邊緣的下方劃分出第2采樣區(qū)域，在所述位置探測(cè)圖形左邊緣的左方劃分出第3采樣區(qū)域，在所述位置探測(cè)圖形右邊緣的右方劃分出第4采樣區(qū)域；其中，所述第I采樣區(qū)域、所述第2采樣區(qū)域、所述第3采樣區(qū)域和所述第4采樣區(qū)域均為所述QR碼圖像中的部分區(qū)域；
[0027]S6，對(duì)于任意一個(gè)第i采樣區(qū)域，其中，i = 1、2、3或4，均執(zhí)行以下操作:
[0028]采集所述第i采樣區(qū)域中每一個(gè)像素點(diǎn)的色度值，然后統(tǒng)計(jì)屬于相同色度值的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，以色度值為橫坐標(biāo)，以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)為縱坐標(biāo)得出與該采樣區(qū)域?qū)?yīng)的直方圖；
[0029]由此得到與第I采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第I直方圖，與第2采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第2直方圖，與第3采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第3直方圖，與第4采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第4直方圖；
[0030]S7，分別對(duì)所述第I直方圖、所述第2直方圖、所述第3直方圖和所述第4直方圖進(jìn)行濾波并求導(dǎo)數(shù)，然后判斷在所述第I直方圖、所述第2直方圖、所述第3直方圖和所述第4直方圖中，是否存在兩個(gè)直方圖為呈現(xiàn)單峰特性的直方圖，如果存在，則得出所檢測(cè)出的位置探測(cè)圖形為正確檢測(cè)的結(jié)論；否則，則得出所檢測(cè)出的位置探測(cè)圖形為誤檢測(cè)的結(jié)論。
[0031]優(yōu)選的，S5中，所述第I采樣區(qū)域、所述第2采樣區(qū)域、所述第3采樣區(qū)域和所述第4采樣區(qū)域?yàn)樾螤钔耆嗤膮^(qū)域。
[0032]優(yōu)選的，所述第I采樣區(qū)域、所述第2采樣區(qū)域、所述第3采樣區(qū)域和所述第4采樣區(qū)域均為長(zhǎng)方形、矩形或三角形。
[0033]優(yōu)選的，S5中，根據(jù)誤檢測(cè)排除精度以及所述位置探測(cè)圖形的邊長(zhǎng)長(zhǎng)度確定以下參數(shù)值:
[0034]所述第I采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形上邊緣的距離L1、所述第I采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值；
[0035]所述第2采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形下邊緣的距離L2、所述第2采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值；
[0036]所述第3采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形左邊緣的距離L3、所述第3采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值；
[0037]所述第4采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形右邊緣的距離L4、所述第4采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值。
[0038]優(yōu)選的，S6中，與所述第i采樣區(qū)域?qū)?yīng)的直方圖通過(guò)以下方法獲得:
[0039]采集所述第i采樣區(qū)域中每一個(gè)像素點(diǎn)的色度值，然后按預(yù)設(shè)算法將相鄰的若干個(gè)色度值歸入同一色度區(qū)間，由此得到多個(gè)色度區(qū)間；然后統(tǒng)計(jì)屬于相同色度區(qū)間的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，以色度區(qū)間為橫坐標(biāo)，以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)為縱坐標(biāo)得出與該采樣區(qū)域?qū)?yīng)的直方圖。
[0040]優(yōu)選的，在采集所述第i采樣區(qū)域中每一個(gè)像素點(diǎn)的色度值之前，還包括:
[0041]對(duì)所述位置探測(cè)圖形所在的QR碼圖像進(jìn)行色彩增強(qiáng)處理。
[0042]本發(fā)明還提供一種快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的系統(tǒng)，包括:
[0043]讀取模塊，用于讀取需要定位位置探測(cè)圖形的QR碼原始圖像；其中，所述QR碼原始圖像包括QR碼目標(biāo)區(qū)域和背景區(qū)域；
[0044]二值化處理模塊，用于對(duì)所述讀取模塊所讀取到的QR碼原始圖像進(jìn)行二值化處理，得到只具有黑色像素點(diǎn)和白色像素點(diǎn)的二值化圖像；
[0045]參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)定掃描分辯率，在所設(shè)定的掃描分辯率下，設(shè)所述二值化圖像是由η行η列的像素點(diǎn)組成的矩陣，則矩陣中任意一個(gè)像素點(diǎn)記為Cu ;其中，I ^ i ^ η ；I < j < η ;
[0046]掃描模塊，用于按照所述參數(shù)設(shè)置模塊所設(shè)置的掃描分辯率，逐行同向水平掃描所述二值化圖像；具體的，對(duì)于任意的第k行，其共有η個(gè)像素點(diǎn)組成，掃描方式為:
[0047]S-a,首先讀取并記錄第I個(gè)像素點(diǎn)的色度值；
[0048]S_b，然后，向后讀取并記錄第2個(gè)像素點(diǎn)的色度值，判斷第2個(gè)像素點(diǎn)的色度值是否與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S-c ;如果不相同，則記錄第2個(gè)像素點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S-c ；
[0049]S-c,向后讀取并記錄第3個(gè)像素點(diǎn)的色度值，判斷第3個(gè)像素點(diǎn)的色度值是否與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S-d ;如果不相同，則記錄第3個(gè)像素點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S-d ；
[0050]S-d,依此類推，直到讀取到第η個(gè)像素點(diǎn)的色度值，判斷第η個(gè)像素點(diǎn)的色度值是否與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S-e ;如果不相同，則記錄第η個(gè)像素點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S-e ；
[0051]S-e,按自左向右的排列順序，設(shè)共記錄X個(gè)像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值；其中，O彡X彡n，x為整數(shù)；將X個(gè)像素點(diǎn)按掃描先后順序依次記為P1^P2-Px ;設(shè)L1代表P1和P2像素點(diǎn)之間的水平距離、L2代表P2和P3像素點(diǎn)之間的水平距離，依此類推，Lx^1代表Pjri和Px像素點(diǎn)之間的水平距離；
[0052]然后判斷LpIvLjri 之中，是否存在 La_2 =La^1:La:La+1:La+2 乂 1: 1:3:1:1 的數(shù)值序列，其中，I彡a彡x-3 ;如果存在，則分別獲得Pp1和Pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值，然后計(jì)算Pp1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值和pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值的平均值，該平均值即為候選點(diǎn)的位置坐標(biāo)值；
[0053]當(dāng)完成對(duì)η行的同向水平掃描之后，共得到多個(gè)候選點(diǎn)；
[0054]聚類模塊，用于對(duì)所述掃描模塊所掃描到的所有候選點(diǎn)進(jìn)行聚類；
[0055]定位模塊，定位到所述聚類模塊所聚類到的三個(gè)聚類中心位置坐標(biāo)，該聚類中心位置坐標(biāo)即為定位到的三個(gè)位置探測(cè)圖形的中心坐標(biāo)；即定位到所述QR碼原始圖像中的三個(gè)位置探測(cè)圖形。
[0056]本發(fā)明的有益效果如下:
[0057]本發(fā)明提供的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法和系統(tǒng)，具有定位速度快、計(jì)算資源消耗少、定位結(jié)果準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0058]圖1為現(xiàn)有QR碼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059]圖2為本發(fā)明提供的QR碼原始圖像的一種具體示例圖；
[0060]圖3為在判斷定位到的位置探測(cè)圖形Wl是否正確時(shí)，各采樣區(qū)域的一種具體劃分示意圖；
[0061]圖4為將圖3中QR碼中黑色像素點(diǎn)省略后的示意圖；
[0062]圖5為在判斷定位到的位置探測(cè)圖形W2是否正確時(shí)時(shí)，各采樣區(qū)域的劃分具體示意圖；
[0063]圖6為將圖5中QR碼中黑色像素點(diǎn)省略后的示意圖；
[0064]圖7為在判斷定位到的位置探測(cè)圖形W3是否正確時(shí)，各采樣區(qū)域的另一種具體劃分示意圖；
[0065]圖8為將圖7中QR碼中黑色像素點(diǎn)省略后的示意圖；
[0066]圖9為本發(fā)明提供的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法的流程示意圖；
[0067]圖10為本發(fā)明提供的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0068]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0069]本發(fā)明提供一種快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，如圖9所示，包括以下步驟:
[0070]SI，讀取需要定位位置探測(cè)圖形的QR碼原始圖像；其中，所述QR碼原始圖像包括QR碼目標(biāo)區(qū)域和背景區(qū)域；
[0071]如圖2所示，為QR碼原始圖像的一種具體示例圖，其中，圖2中標(biāo)號(hào)I為目標(biāo)區(qū)域，位于目標(biāo)區(qū)域外部的區(qū)域即為背景區(qū)域，即圖2中的標(biāo)號(hào)2。在背景區(qū)域中，可能存在一些干擾圖案。
[0072]S2，對(duì)所述QR碼原始圖像進(jìn)行二值化處理，得到只具有黑色像素點(diǎn)和白色像素點(diǎn)的二值化圖像；也就是說(shuō)，二值化圖像只具有兩種色度值，分別為黑色和白色。
[0073]S3，在所述二值化圖像所在的平面上建立直角坐標(biāo)系；
[0074]可以以二值化圖像所在平面上任意一點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)而建立直角坐標(biāo)系，通過(guò)建立直角坐標(biāo)系，主要用于表示后續(xù)聚類時(shí)各候選點(diǎn)的位置坐標(biāo)值，本發(fā)明中，為方便說(shuō)明，采用以二值化圖像左下角的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，坐標(biāo)原點(diǎn)O水平向右的方向?yàn)閄軸，坐標(biāo)原點(diǎn)O垂直向上的方向?yàn)閥軸的方式，參考圖2的直角坐標(biāo)系建立方式。
[0075]設(shè)定掃描分辯率，在所設(shè)定的掃描分辯率下，設(shè)所述二值化圖像是由η行η列的像素點(diǎn)組成的矩陣，則矩陣中任意一個(gè)像素點(diǎn)記為Cij ;其中，I ^n；l;其中，分辨率的設(shè)定值根據(jù)具體定位精度確定。
[0076]按照所設(shè)定的掃描分辯率，逐行同向水平掃描所述二值化圖像，需要說(shuō)明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，逐行同向水平掃描，既可以為自左向右水平掃描每一行；也可以自右向左水平掃描每一行；或者，基于同樣的掃描原理，也可以自上而下垂直逐列掃描每一列，也可以自下而上垂直逐列掃描每一列；或者，首先對(duì)二值化圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，然后再掃描也可。具體掃描方式非常靈活，凡基于本發(fā)明的掃描原理，即:通過(guò)色度值變化記錄像素點(diǎn)位置坐標(biāo)值，可以想到的變形均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0077]對(duì)于任意的第k行，均采用以下掃描方式:
[0078]S3.1，$j = l;
[0079]S3.2，讀取并記錄Ckj像素點(diǎn)的色度值；
[0080]S3.3，判斷j是否等于n，如果等于，則本行掃描結(jié)束，轉(zhuǎn)到S3.5 ;如果不等于，則繼續(xù)讀取并記錄Ck(j+1)像素點(diǎn)的色度值，然后判斷Ck(j+1)像素點(diǎn)的色度值是否與Ckj像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S3.4 ;如果不相同，則記錄Ck(j+1)像素點(diǎn)在所建立的直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S3.4 ；
[0081]33.4，令]_ =」+1，然后轉(zhuǎn)到53.3;
[0082]實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于某一個(gè)二值化圖像，η通常等于1000以上，為介紹掃描原理，簡(jiǎn)化說(shuō)明，以η = 10為例，介紹一種簡(jiǎn)化模式:第1-3行中各像素點(diǎn)的顏色參見表1:
[0083]表I
[0084]

叫白I黑I黑I白I白I白I白I白I白~
白里白里里里白里白白

I——II——II——II——I I——I
白里白里里里白里白里

I——II——II——II——I
[0085](I)掃描表I第I行
[0086]當(dāng)掃描表I第I行時(shí)，首先讀取第I個(gè)像素點(diǎn)的色度值，為白色；
[0087]然后向后讀取第2個(gè)像素點(diǎn)的色度值，為白色，與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相等；
[0088]則繼續(xù)向后讀取第3個(gè)像素點(diǎn)的色度值，為黑色，與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值不相同，因此，記錄第3個(gè)像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值，為(3，10)；
[0089]然后向后讀取第4個(gè)像素點(diǎn)的色度值，為黑色，與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相等；
[0090]則繼續(xù)向后讀取第5個(gè)像素點(diǎn)的色度值，為白色，與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值不相同，因此,記錄第5個(gè)像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值,為(5,10)；
[0091]然后向后讀取第6個(gè)像素點(diǎn)的色度值,為白色,與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相等,依此類推，直到讀取第10個(gè)像素點(diǎn)的色度值，為白色，與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相等.
[0092]因此，通過(guò)掃描第I行，共記錄下兩個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)值，分別為:(3，10)和(5，10)；其中，I軸坐標(biāo)10代表第I行的縱坐標(biāo)為10。
[0093](2)掃描表I第2行
[0094]基于同樣的原理，當(dāng)掃描第2行，共記錄下6個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)值，分別為:(2，9)、(3,9), (4,9), (7,9), (8,9)和(9，9)。
[0095](3)掃描表I第3行
[0096]當(dāng)掃描第3行，共記錄下7個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)值，分別為:(2，8)、(3,8), (4,8), (7，8)、(8,8), (9,8)和(10，8)。
[0097]S3.5,設(shè)掃描第k行時(shí),共記錄X個(gè)像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值；其中,0彡x彡η,χ為整數(shù)；將X個(gè)像素點(diǎn)按掃描先后順序依次記為P1、PfPx ;設(shè)L1代表P1和P2像素點(diǎn)之間的水平距離、L2代表P2和P3像素點(diǎn)之間的水平距離，依此類推，Lx^1代表Pjri和Px像素點(diǎn)之間的水平距離；
[0098]仍以上述表I為列，掃描第I行時(shí)，X = 2，P1為第3個(gè)像素點(diǎn)，P2為第5個(gè)像素點(diǎn)；則!^ = 5-3 = 2;
[0099]以上述掃描第2行為例，X = 6, P1為第2個(gè)像素點(diǎn)，P2為第3個(gè)像素點(diǎn)，P3為第4個(gè)像素點(diǎn)，P4為第7個(gè)像素點(diǎn)，P5為第8個(gè)像素點(diǎn)，P6為第9個(gè)像素點(diǎn)；
[0100]L值為相鄰兩個(gè)像素點(diǎn)之間的距離，因此，L1 = 3-2=1 ；L2 = 4-3 = 1 ；L3 = 7-4=3 ;L4 = 8-7 = I ;L5 = 9-8 = I ；
[0101]以上述掃描第3行為例，X = 7, P1為第2個(gè)像素點(diǎn)，P2為第3個(gè)像素點(diǎn)，P3為第4個(gè)像素點(diǎn)，P4為第7個(gè)像素點(diǎn)，P5為第8個(gè)像素點(diǎn)，P6為第9個(gè)像素點(diǎn)；P7為第10個(gè)像素占.
[0102]L1 = 3-2 = I ；L2 = 4-3 = I ；L3 = 7-4 = 3 ；L4 = 8-7 = I ；L5 = 9-8 = I ；L6 =10-9 = I；
[0103]然后判斷L^L2…Ljri 之中，是否存在 La_2 =La^1:La:La+1:La+2 ^ 1: 1:3:1:1 的數(shù)值序列，其中，I彡a彡x-3 ;如果存在，則分別獲得Pp1和Pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值，然后計(jì)算Pp1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值和pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值的平均值，該平均值即為候選點(diǎn)的位置坐標(biāo)值；
[0104]本步驟中，La_2=La^1:La:La+1:La+2 ^ 1:1:3:1:1 是指:
[0105]設(shè)定誤差允許值為F%，例如，15%,如果La_2 = xl ；xl-xl*F%^ La^1 ( xl+xl*F%；3(xl-xl*F % ) ^ La ^ 3(xl+xl*F % ) ;xl_xl*F % ( La+1 ( xl+xl*F % ;xl_xl*F %(La+2 ( xl+xl*F% ;則為 La_2:La:La+1:La+2 ^ 1:1:3:1:1。
[0106]仍以表I為例，對(duì)于所掃描到的第I行，只有一個(gè)L值，因此,不存在符合La_2 -.La^l:La:La+1:La+2 ^ 1:1:3:1:1 的數(shù)值序列；
[0107]對(duì)于所掃描到的第2行，L1 =L2 =L3 =L4 =L5 = 1: 1:3:1: 1，因此，獲得第2行P2和P4像素點(diǎn)的坐標(biāo)值，分別為(3，9)、(7，9)，其平均值為(5，9)，坐標(biāo)(5，9)即為候選點(diǎn)的位置坐標(biāo)值。
[0108]對(duì)于所掃描到的第3行，L1 =L2 =L3 =L4 =L5 = 1: 1:3:1: 1，因此，獲得第3行P2和P4像素點(diǎn)的坐標(biāo)值，分別為(3，8)、(7，8)，其平均值為(5，8)，坐標(biāo)(5，8)即為另一候選點(diǎn)的位置坐標(biāo)值。
[0109]S4，當(dāng)完成對(duì)η行的同向水平掃描之后，共得到多個(gè)候選點(diǎn)；采用聚類算法對(duì)得到的所有候選點(diǎn)進(jìn)行聚類，共得到三個(gè)類，每一個(gè)類的聚類中心位置坐標(biāo)即為定位到的位置探測(cè)圖形的中心坐標(biāo)；由此定位到所述QR碼原始圖像中的三個(gè)位置探測(cè)圖形。
[0110]本步驟中，所采用的聚類算法為現(xiàn)有技術(shù)中的各種聚類算法，例如，K均值聚類算法等，本發(fā)明對(duì)此并不限制。
[0111]需要說(shuō)明的是，由于實(shí)際應(yīng)用時(shí)，每一行的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)η常為1000以上，因此，會(huì)檢測(cè)到數(shù)量眾多的候選點(diǎn)，因此，由于一個(gè)QR碼圖包含三個(gè)位置檢測(cè)圖形，因此，采用聚類算法會(huì)得到三個(gè)聚類中心，每一個(gè)聚類中心即對(duì)應(yīng)一個(gè)置探測(cè)圖形的中心坐標(biāo)。
[0112]由此可見，本發(fā)明提供的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，具有抗干擾能力高、識(shí)別精度大以及定位速度快的優(yōu)點(diǎn)；能夠快速定位到三個(gè)位置探測(cè)圖形的中心位置。
[0113]在定位到所述QR碼原始圖像中的三個(gè)位置探測(cè)圖形之后，為進(jìn)一步保證本發(fā)明的定位結(jié)果準(zhǔn)確性，還包括以下的判斷所定位到的位置探測(cè)圖形是否正確的步驟，包括:
[0114]S5，對(duì)于任意一個(gè)定位到的所述位置探測(cè)圖形，該位置探測(cè)圖形所在的QR碼圖像包括目標(biāo)區(qū)域和同色背景區(qū)域；如圖3所示，標(biāo)號(hào)7即為同色背景區(qū)域的外邊緣；目標(biāo)區(qū)域即為QR碼碼字所在的區(qū)域。
[0115]在所述位置探測(cè)圖形上邊緣的上方劃分出第I采樣區(qū)域，在所述位置探測(cè)圖形下邊緣的下方劃分出第2采樣區(qū)域，在所述位置探測(cè)圖形左邊緣的左方劃分出第3采樣區(qū)域，在所述位置探測(cè)圖形右邊緣的右方劃分出第4采樣區(qū)域；其中，所述第I采樣區(qū)域、所述第2采樣區(qū)域、所述第3采樣區(qū)域和所述第4采樣區(qū)域均為所述QR碼圖像中的部分區(qū)域；由于第I采樣區(qū)域到第4采樣區(qū)域均為QR碼圖像中的部分區(qū)域，也就是說(shuō)，第I采樣區(qū)域到第4采樣區(qū)域或者位于目標(biāo)區(qū)域，或者位于同色背景區(qū)域，或者位于同色背景區(qū)域和目標(biāo)區(qū)域的交叉區(qū)域。只有在這個(gè)前提下，才能使用本發(fā)明后續(xù)基于直方圖峰數(shù)判斷是否誤檢測(cè)。具體原理在后續(xù)介紹。
[0116]其中，為保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，第I采樣區(qū)域、第2采樣區(qū)域、第3采樣區(qū)域和第4采樣區(qū)域?yàn)樾螤钔耆嗤膮^(qū)域，以保證各采樣區(qū)域的面積完全相同；其形狀可以均為長(zhǎng)方形、矩形或三角形等。
[0117]另外，根據(jù)誤檢測(cè)排除精度以及位置探測(cè)圖形的邊長(zhǎng)長(zhǎng)度確定以下參數(shù)值:
[0118]所述第I采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形上邊緣的距離L1、所述第I采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值；所述第2采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形下邊緣的距離L2、所述第2采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值；所述第3采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形左邊緣的距離L3、所述第3采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值；所述第4采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形右邊緣的距離L4、所述第4采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值。
[0119]下面介紹三種采樣區(qū)域的具體劃分實(shí)施例:
[0120]第一種:
[0121]如圖3所示，為在判斷定位到的位置探測(cè)圖形Wl是否正確時(shí)，各采樣區(qū)域的一種具體劃分示意圖；其中，3-1代表第I采樣區(qū)域；4-1代表第4采樣區(qū)域，；5-1代表第2采樣區(qū)域；6_1代表第3采樣區(qū)域；由圖3可以看出，第I采樣區(qū)域到第4采樣區(qū)域均為矩形，其與被定位到的位置探測(cè)圖形的某一邊緣完全重合。由于圖3所劃分的采樣區(qū)域邊緣與QR碼中的黑色像素點(diǎn)存在重合，因此，為清楚表征所劃分的各采樣區(qū)域的位置和形狀，如圖4所示，為將圖3中QR碼中黑色像素點(diǎn)省略后的示意圖；
[0122]第二種:
[0123]如圖5所示，為在判斷定位到的位置探測(cè)圖形W2是否正確時(shí)時(shí)，各采樣區(qū)域的劃分具體示例。其中，3-2代表第I采樣區(qū)域；4-2代表第4采樣區(qū)域，；5-2代表第2采樣區(qū)域；6-2代表第3采樣區(qū)域；如圖6所示，為將圖5中QR碼中黑色像素點(diǎn)省略后的示意圖；圖5-圖6中，所劃分的采樣區(qū)域邊緣與QR碼中的黑色像素點(diǎn)存在重合。
[0124]第三種:
[0125]如圖7所示，為在判斷定位到的位置探測(cè)圖形W3是否正確時(shí)，各采樣區(qū)域的另一種具體劃分示意圖；其中，3-3代表第I采樣區(qū)域；4-3代表第4采樣區(qū)域，；5-3代表第2采樣區(qū)域；6_3代表第3采樣區(qū)域；如圖8所示，為將圖7中QR碼中黑色像素點(diǎn)省略后的示意圖；圖7-圖8中，所劃分的采樣區(qū)域邊緣與QR碼中的黑色像素點(diǎn)不重合，存在一定的間隔。
[0126]由此可見，本發(fā)明中，只要保證各采樣區(qū)域的面積和形狀完全相同即可，具體劃分位置可根據(jù)實(shí)際檢測(cè)需要靈活設(shè)置。
[0127]S6，對(duì)于任意一個(gè)第i采樣區(qū)域，其中，i = 1、2、3或4，均執(zhí)行以下操作:
[0128]采集所述第i采樣區(qū)域中每一個(gè)像素點(diǎn)的色度值，然后統(tǒng)計(jì)屬于相同色度值的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，以色度值為橫坐標(biāo)，以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)為縱坐標(biāo)得出與該采樣區(qū)域?qū)?yīng)的直方圖；具體實(shí)現(xiàn)方式為:
[0129]采集所述第i采樣區(qū)域中每一個(gè)像素點(diǎn)的色度值，然后按預(yù)設(shè)算法將相鄰的若干個(gè)色度值歸入同一色度區(qū)間，由此得到多個(gè)色度區(qū)間；然后統(tǒng)計(jì)屬于相同色度區(qū)間的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，以色度區(qū)間為橫坐標(biāo)，以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)為縱坐標(biāo)得出與該采樣區(qū)域?qū)?yīng)的直方圖。
[0130]例如,色度區(qū)間可選為50，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，共存在256個(gè)色度值，則:將色度值1-50劃分為第I色度區(qū)間；將色度值51-100劃分為第2色度區(qū)間；將色度值101-150劃分為第3色度區(qū)間；將色度值151-200劃分為第4色度區(qū)間；將色度值201-256劃分為第5色度區(qū)間；然后，以第I色度區(qū)間為例，統(tǒng)計(jì)每一個(gè)采樣區(qū)域中落入色度值1-50范圍內(nèi)的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。
[0131]本步驟中，為保證直方圖統(tǒng)計(jì)的簡(jiǎn)便性，可以首先對(duì)位置探測(cè)圖形所在的QR碼圖像進(jìn)行色彩增強(qiáng)處理，然后再采集各采樣區(qū)域中每一個(gè)像素點(diǎn)的色度值。
[0132]由此得到與第I采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第I直方圖，與第2采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第2直方圖，與第3采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第3直方圖，與第4采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第4直方圖；
[0133]S7，分別對(duì)所述第I直方圖、所述第2直方圖、所述第3直方圖和所述第4直方圖進(jìn)行濾波并求導(dǎo)數(shù)，然后判斷在所述第I直方圖、所述第2直方圖、所述第3直方圖和所述第4直方圖中，是否存在兩個(gè)直方圖為呈現(xiàn)單峰特性的直方圖，如果存在，則得出所檢測(cè)出的位置探測(cè)圖形為正確檢測(cè)的結(jié)論；否則，則得出所檢測(cè)出的位置探測(cè)圖形為誤檢測(cè)的結(jié)論。
[0134]例如，對(duì)于圖3，在判斷定位到的位置探測(cè)圖形Wl是否正確時(shí)，在劃分得到3-1-第I采樣區(qū)域、4-1-第4采樣區(qū)域、5-1-第2采樣區(qū)域和6-1-第3采樣區(qū)域這四個(gè)采樣區(qū)域后，為簡(jiǎn)化說(shuō)明，以每一個(gè)采樣區(qū)域均包括100個(gè)像素點(diǎn)為例:
[0135]對(duì)于第I采樣區(qū)域，由于其完全位于同色背景區(qū)域，也就是說(shuō)，這100個(gè)像素點(diǎn)的色度值相同，因此，所得到的第I直方圖中，只出現(xiàn)一個(gè)與同色背景區(qū)域的色度值對(duì)應(yīng)的單峰，該單峰面積為100個(gè)單元面積。
[0136]對(duì)于第4采樣區(qū)域，位于QR碼目標(biāo)區(qū)域，由于QR碼目標(biāo)區(qū)域包含黑色像素點(diǎn)和白色像素點(diǎn)，因此，所得到的第4直方圖中，呈現(xiàn)雙峰特征，一個(gè)峰與黑色色度值對(duì)應(yīng)，代表第4采樣區(qū)域中包含的黑色像素點(diǎn)面積；另一個(gè)峰與白色色度值對(duì)應(yīng)，代表第4采樣區(qū)域中包含的白色像素點(diǎn)面積；例如，黑色色度值對(duì)應(yīng)的峰面積為75個(gè)單元面積，白色色度值對(duì)應(yīng)的峰面積為25個(gè)單元面積。
[0137]對(duì)于第2采樣區(qū)域，位于QR碼目標(biāo)區(qū)域，與第4采樣區(qū)域類似，所得到的第2直方圖中，呈現(xiàn)雙峰特征，一個(gè)峰與黑色色度值對(duì)應(yīng)，代表第2采樣區(qū)域中包含的黑色像素點(diǎn)面積，如為20個(gè)單元面積；另一個(gè)峰與白色色度值對(duì)應(yīng)，代表第2采樣區(qū)域中包含的白色像素點(diǎn)面積如80個(gè)單元面積。
[0138]對(duì)于第3采樣區(qū)域，由于其完全位于同色背景區(qū)域，與第I采樣區(qū)域類似，因此，所得到的第3直方圖中，只出現(xiàn)一個(gè)與同色背景區(qū)域的色度值對(duì)應(yīng)的單峰，該單峰面積為100個(gè)單元面積。
[0139]因此，對(duì)于圖3，第I直方圖和第3直方圖呈現(xiàn)單峰特性，由此得出，所檢測(cè)出的位置探測(cè)圖形Wl為正確的位置探測(cè)圖形結(jié)論。
[0140]再例如，對(duì)于圖5，在判斷定位到的位置探測(cè)圖形W2是否正確時(shí)，在劃分得到3-2第I采樣區(qū)域、4-2-第4采樣區(qū)域、5-2第2采樣區(qū)域和6-2-第3采樣區(qū)域這四個(gè)采樣區(qū)域后，統(tǒng)計(jì)得到的第I直方圖到第4直方圖均呈現(xiàn)雙峰特性，由此得出，所定位到的位置探測(cè)圖形W2為誤檢測(cè)的結(jié)論。
[0141]再例如，對(duì)于圖6，在判斷定位到的位置探測(cè)圖形W3是否正確時(shí)，統(tǒng)計(jì)得到的第I直方圖到第4直方圖中，存在兩個(gè)直方圖呈現(xiàn)單峰特性，由此得出，所定位到的位置探測(cè)圖形W3為正確檢測(cè)的結(jié)論。
[0142]由此可見，本發(fā)明在判斷定位到的位置探測(cè)圖形是否為誤檢測(cè)時(shí)，分別統(tǒng)計(jì)該位置探測(cè)圖形的上、下、左、右四個(gè)采樣區(qū)域的色度統(tǒng)計(jì)情況的直方圖，由此得到四個(gè)直方圖；然后，判斷這四個(gè)直方圖中，是否存在兩個(gè)直方圖呈現(xiàn)單峰特征，如果存在，則表明定位到的位置探測(cè)圖形位于QR碼圖像的某一個(gè)頂角位置，例如，位于左上角、右上角或左下角，則得出檢測(cè)到的位置探測(cè)圖形為正確的結(jié)論；也就是說(shuō)，對(duì)于正確的位置探測(cè)圖形，其必然存在兩個(gè)位于單色背景區(qū)域的采樣區(qū)域，而位于單色背景區(qū)域的采樣區(qū)域的統(tǒng)計(jì)直方圖必然呈現(xiàn)單峰特征；而對(duì)于錯(cuò)誤的位置探測(cè)圖形，由于其位于QR碼目標(biāo)圖像內(nèi)部，因此，不存在純單色背景區(qū)域的采樣區(qū)域，所以，得到的統(tǒng)計(jì)直方圖必然不呈現(xiàn)單峰特征。反之，則表明所定位到的位置探測(cè)圖形位于QR碼圖像的非頂角區(qū)域，則得出檢測(cè)到的位置探測(cè)圖形為錯(cuò)誤的結(jié)論；具有誤檢測(cè)排查速度快、消耗的計(jì)算資源少的優(yōu)點(diǎn)。另外，由于現(xiàn)有QR碼規(guī)范中，在QR碼目標(biāo)圖像的外圍，均具有某一寬度的單色背景區(qū)域，所以，本發(fā)明提供的誤檢測(cè)排除過(guò)程，具有適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
[0143]如圖10所示，本發(fā)明還提供一種快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的系統(tǒng)，包括:
[0144]讀取模塊，用于讀取需要定位位置探測(cè)圖形的QR碼原始圖像；其中，所述QR碼原始圖像包括QR碼目標(biāo)區(qū)域和背景區(qū)域；
[0145]二值化處理模塊，用于對(duì)所述讀取模塊所讀取到的QR碼原始圖像進(jìn)行二值化處理，得到只具有黑色像素點(diǎn)和白色像素點(diǎn)的二值化圖像；
[0146]參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)定掃描分辯率，在所設(shè)定的掃描分辯率下，設(shè)所述二值化圖像是由η行η列的像素點(diǎn)組成的矩陣，則矩陣中任意一個(gè)像素點(diǎn)記為Cu ;其中，I ^ i ^ η ；I < j < η ;
[0147]掃描模塊，用于按照所述參數(shù)設(shè)置模塊所設(shè)置的掃描分辯率，逐行同向水平掃描所述二值化圖像；具體的，對(duì)于任意的第k行，其共有η個(gè)像素點(diǎn)組成，掃描方式為:
[0148]S-a,首先讀取并記錄第I個(gè)像素點(diǎn)的色度值；
[0149]S_b，然后，向后讀取并記錄第2個(gè)像素點(diǎn)的色度值，判斷第2個(gè)像素點(diǎn)的色度值是否與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S-c ;如果不相同，則記錄第2個(gè)像素點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S-c ；
[0150]S-c,向后讀取并記錄第3個(gè)像素點(diǎn)的色度值，判斷第3個(gè)像素點(diǎn)的色度值是否與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S-d ;如果不相同，則記錄第3個(gè)像素點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S-d ；
[0151]S-d,依此類推，直到讀取到第η個(gè)像素點(diǎn)的色度值，判斷第η個(gè)像素點(diǎn)的色度值是否與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S-e ;如果不相同，則記錄第η個(gè)像素點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S-e ；
[0152]S-e,按自左向右的排列順序，設(shè)共記錄X個(gè)像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值；其中，O彡X彡n，x為整數(shù)；將X個(gè)像素點(diǎn)按掃描先后順序依次記為P1^P2-Px ;設(shè)L1代表P1和P2像素點(diǎn)之間的水平距離、L2代表P2和P3像素點(diǎn)之間的水平距離，依此類推，Lx^1代表Pjri和Px像素點(diǎn)之間的水平距離；
[0153]然后判斷LpIv" Ljri 之中，是否存在 La_2 =La^1:La:La+1:La+2 ^ 1: 1:3:1:1 的數(shù)值序列，其中，I彡a彡x-3 ;如果存在，則分別獲得Pp1和Pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值，然后計(jì)算Pp1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值和pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值的平均值，該平均值即為候選點(diǎn)的位置坐標(biāo)值；
[0154]當(dāng)完成對(duì)η行的同向水平掃描之后，共得到多個(gè)候選點(diǎn)；
[0155]聚類模塊，用于對(duì)所述掃描模塊所掃描到的所有候選點(diǎn)進(jìn)行聚類；
[0156]定位模塊，定位到所述聚類模塊所聚類到的三個(gè)聚類中心位置坐標(biāo)，該聚類中心位置坐標(biāo)即為定位到的三個(gè)位置探測(cè)圖形的中心坐標(biāo)；即定位到所述QR碼原始圖像中的三個(gè)位置探測(cè)圖形。
[0157]綜上所述，本發(fā)明提供的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法和系統(tǒng)，具有定位速度快、計(jì)算資源消耗少、定位結(jié)果準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。
[0158]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，其特征在于，包括以下步驟: SI，讀取需要定位位置探測(cè)圖形的QR碼原始圖像；其中，所述QR碼原始圖像包括QR碼目標(biāo)區(qū)域和背景區(qū)域； S2，對(duì)所述QR碼原始圖像進(jìn)行二值化處理，得到只具有黑色像素點(diǎn)和白色像素點(diǎn)的二值化圖像； S3，在所述二值化圖像所在的平面上建立直角坐標(biāo)系； 設(shè)定掃描分辯率，在所設(shè)定的掃描分辯率下，設(shè)所述二值化圖像是由η行η列的像素點(diǎn)組成的矩陣，則矩陣中任意一個(gè)像素點(diǎn)記為Cij ;其中，I ^n；l 按照所設(shè)定的掃描分辯率，逐行同向水平掃描所述二值化圖像，對(duì)于任意的第k行，均采用以下掃描方式:
S3.1，令 j = I ； S3.2，讀取并記錄Ckj像素點(diǎn)的色度值； S3.3，判斷j是否等于n，如果等于，則本行掃描結(jié)束，轉(zhuǎn)到S3.5 ;如果不等于，則繼續(xù)讀取并記錄ck(j+1)像素點(diǎn)的色度值，然后判斷Ck(j+1)像素點(diǎn)的色度值是否與Ckj像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S3.4;如果不相同，則記錄Ck(j+1)像素點(diǎn)在所建立的直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S3.4 ； S3.4，$j = j+1，然后轉(zhuǎn)到 S3.3 ; S3.5,設(shè)掃描第k行時(shí),共記錄X個(gè)像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值；其中，O ^ X ^ η, X為整數(shù)；將X個(gè)像素點(diǎn)按掃描先后順序依次記為P1IfPx ;設(shè)L1代表P1和P2像素點(diǎn)之間的水平距離、L2代表P2和P3像素點(diǎn)之間的水平距離，依此類推，Lx^1代表Pjri和Px像素點(diǎn)之間的水平距離； 然后判斷U、IvLjri之中，是否存在La_2 =La^1:La:La+1:La+2 ^ 1:1:3:1:1的數(shù)值序列，其中，I < a < x-3 ;如果存在，則分別獲得Pp1和Pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值，然后計(jì)算Ph像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值和Pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值的平均值，該平均值即為候選點(diǎn)的位置坐標(biāo)值； S4，當(dāng)完成對(duì)η行的同向水平掃描之后，共得到多個(gè)候選點(diǎn)；采用聚類算法對(duì)得到的所有候選點(diǎn)進(jìn)行聚類，共得到三個(gè)類，每一個(gè)類的聚類中心位置坐標(biāo)即為定位到的位置探測(cè)圖形的中心坐標(biāo)；由此定位到所述QR碼原始圖像中的三個(gè)位置探測(cè)圖形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，其特征在于，判斷U、Iv"Lx_i 之中，是否存在 La_2 =La^1:La:La+1:La+2 ^ 1:1:3:1:1 的數(shù)值序列，是指: 設(shè)定誤差允許值為 F%，如果 La_2 = xl ;xl-xl*F % ( La^1 ( xl+xl*F % ；3 (xl-xl*F% )彡 La 彡 3 (xl+xl*F% )；
xl-xl*F%^ La+1 < xl+xl*F% ；xl-xl*F%^ La+2 ^ xl+xl*F% ;則為 La_2 -.La^l:La:La+1:La+2 ^ 1: 1:3:1:1 o
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，其特征在于，所述聚類算法為K均值聚類算法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，其特征在于，在定位到所述QR碼原始圖像中的三個(gè)位置探測(cè)圖形之后，還包括: S5，對(duì)于任意一個(gè)定位到的所述位置探測(cè)圖形，該位置探測(cè)圖形所在的QR碼圖像包括目標(biāo)區(qū)域和同色背景區(qū)域； 在所述位置探測(cè)圖形上邊緣的上方劃分出第I采樣區(qū)域，在所述位置探測(cè)圖形下邊緣的下方劃分出第2采樣區(qū)域，在所述位置探測(cè)圖形左邊緣的左方劃分出第3采樣區(qū)域，在所述位置探測(cè)圖形右邊緣的右方劃分出第4采樣區(qū)域；其中，所述第I采樣區(qū)域、所述第2采樣區(qū)域、所述第3采樣區(qū)域和所述第4采樣區(qū)域均為所述QR碼圖像中的部分區(qū)域； S6，對(duì)于任意一個(gè)第i采樣區(qū)域，其中，i = 1、2、3或4，均執(zhí)行以下操作: 采集所述第i采樣區(qū)域中每一個(gè)像素點(diǎn)的色度值，然后統(tǒng)計(jì)屬于相同色度值的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，以色度值為橫坐標(biāo)，以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)為縱坐標(biāo)得出與該采樣區(qū)域?qū)?yīng)的直方圖； 由此得到與第I采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第I直方圖，與第2采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第2直方圖，與第3采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第3直方圖，與第4采樣區(qū)域?qū)?yīng)的第4直方圖； S7，分別對(duì)所述第I直方圖、所述第2直方圖、所述第3直方圖和所述第4直方圖進(jìn)行濾波并求導(dǎo)數(shù)，然后判斷在所述第I直方圖、所述第2直方圖、所述第3直方圖和所述第4直方圖中，是否存在兩個(gè)直方圖為呈現(xiàn)單峰特性的直方圖，如果存在，則得出所檢測(cè)出的位置探測(cè)圖形為正確檢測(cè)的結(jié)論；否則，則得出所檢測(cè)出的位置探測(cè)圖形為誤檢測(cè)的結(jié)論。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，其特征在于，S5中，所述第I采樣區(qū)域、所述第2采樣區(qū)域、所述第3采樣區(qū)域和所述第4采樣區(qū)域?yàn)樾螤钔耆嗤膮^(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，其特征在于，所述第I采樣區(qū)域、所述第2采樣區(qū)域、所述第3采樣區(qū)域和所述第4采樣區(qū)域均為長(zhǎng)方形、矩形或三角形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，其特征在于，S5中，根據(jù)誤檢測(cè)排除精度以及所述位置探測(cè)圖形的邊長(zhǎng)長(zhǎng)度確定以下參數(shù)值: 所述第I采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形上邊緣的距離L1、所述第I采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值； 所述第2采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形下邊緣的距離L2、所述第2采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值； 所述第3采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形左邊緣的距離L3、所述第3采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值； 所述第4采樣區(qū)域距離所述位置探測(cè)圖形右邊緣的距離L4、所述第4采樣區(qū)域的長(zhǎng)度值和寬度值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，其特征在于，S6中，與所述第i采樣區(qū)域?qū)?yīng)的直方圖通過(guò)以下方法獲得: 采集所述第i采樣區(qū)域中每一個(gè)像素點(diǎn)的色度值，然后按預(yù)設(shè)算法將相鄰的若干個(gè)色度值歸入同一色度區(qū)間，由此得到多個(gè)色度區(qū)間；然后統(tǒng)計(jì)屬于相同色度區(qū)間的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，以色度區(qū)間為橫坐標(biāo)，以像素點(diǎn)個(gè)數(shù)為縱坐標(biāo)得出與該采樣區(qū)域?qū)?yīng)的直方圖。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的方法，其特征在于，在采集所述第i采樣區(qū)域中每一個(gè)像素點(diǎn)的色度值之前，還包括: 對(duì)所述位置探測(cè)圖形所在的QR碼圖像進(jìn)行色彩增強(qiáng)處理。
10.一種快速定位QR碼位置探測(cè)圖形的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 讀取模塊，用于讀取需要定位位置探測(cè)圖形的QR碼原始圖像；其中，所述QR碼原始圖像包括QR碼目標(biāo)區(qū)域和背景區(qū)域； 二值化處理模塊，用于對(duì)所述讀取模塊所讀取到的QR碼原始圖像進(jìn)行二值化處理，得到只具有黑色像素點(diǎn)和白色像素點(diǎn)的二值化圖像； 參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)定掃描分辯率，在所設(shè)定的掃描分辯率下，設(shè)所述二值化圖像是由η行η列的像素點(diǎn)組成的矩陣，則矩陣中任意一個(gè)像素點(diǎn)記為Cij ;其中，I彡i^n；I < j < η ; 掃描模塊，用于按照所述參數(shù)設(shè)置模塊所設(shè)置的掃描分辯率，逐行同向水平掃描所述二值化圖像；具體的，對(duì)于任意的第k行，其共有η個(gè)像素點(diǎn)組成，掃描方式為: S_a，首先讀取并記錄第I個(gè)像素點(diǎn)的色度值； S_b，然后，向后讀取并記錄第2個(gè)像素點(diǎn)的色度值，判斷第2個(gè)像素點(diǎn)的色度值是否與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S-c ;如果不相同，則記錄第2個(gè)像素點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S-c ； S-c,向后讀取并記錄第3個(gè)像素點(diǎn)的色度值，判斷第3個(gè)像素點(diǎn)的色度值是否與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S-d ;如果不相同，則記錄第3個(gè)像素點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S-d ； S-d,依此類推，直到讀取到第η個(gè)像素點(diǎn)的色度值，判斷第η個(gè)像素點(diǎn)的色度值是否與前一個(gè)像素點(diǎn)的色度值相同，如果相同，則執(zhí)行S-e ;如果不相同，則記錄第η個(gè)像素點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的位置坐標(biāo)值，然后執(zhí)行S-e ； S_e，按自左向右的排列順序，設(shè)共記錄X個(gè)像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值；其中，O ^ η, X為整數(shù)；將X個(gè)像素點(diǎn)按掃描先后順序依次記為Pp PfPx ;設(shè)L1代表P1和P2像素點(diǎn)之間的水平距離、L2代表P2和P3像素點(diǎn)之間的水平距離，依此類推，Lx^1代表Pjri和Px像素點(diǎn)之間的水平距離； 然后判斷U、IvLjri之中，是否存在La_2 =La^1:La:La+1:La+2 ^ 1:1:3:1:1的數(shù)值序列，其中，I < a < x-3 ;如果存在，則分別獲得Pp1和Pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值，然后計(jì)算Ph像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值和Pa+1像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)值的平均值，該平均值即為候選點(diǎn)的位置坐標(biāo)值； 當(dāng)完成對(duì)η行的同向水平掃描之后，共得到多個(gè)候選點(diǎn)； 聚類模塊，用于對(duì)所述掃描模塊所掃描到的所有候選點(diǎn)進(jìn)行聚類； 定位模塊，定位到所述聚類模塊所聚類到的三個(gè)聚類中心位置坐標(biāo)，該聚類中心位置坐標(biāo)即為定位到的三個(gè)位置探測(cè)圖形的中心坐標(biāo)；即定位到所述QR碼原始圖像中的三個(gè)位置探測(cè)圖形。
【文檔編號(hào)】G06K7/10GK104200188SQ201410422618
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】鄧偉, 張宇, 田德振 申請(qǐng)人:北京慧眼智行科技有限公司