基于移動(dòng)終端的條維碼識(shí)別方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于移動(dòng)終端的條維碼識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括采集單元，根據(jù)一預(yù)設(shè)的像素范圍對(duì)圖像進(jìn)行采集，并將所述采集得到的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)；識(shí)別單元，根據(jù)一預(yù)設(shè)的條維碼分析規(guī)則對(duì)所述采集得到圖像進(jìn)行分析并獲取到可使用的條維碼；譯碼單元，根據(jù)所述獲取到的條維碼進(jìn)行譯碼。
【專利說明】基于移動(dòng)終端的條維碼識(shí)別方法及其系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及條維碼識(shí)別技術(shù)，具體而言，涉及基于移動(dòng)終端的條維碼識(shí)別方法及 其系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前具有條形碼、二維碼的掃描識(shí)別軟件已廣泛應(yīng)用于帶有攝像功能的移動(dòng)終 端。通常的做法是：利用移動(dòng)終端上的攝像頭對(duì)準(zhǔn)需要識(shí)別的對(duì)象，由掃碼軟件在攝像掃描 過程中不斷的采集畫面，并根據(jù)相應(yīng)的編碼規(guī)則對(duì)畫面進(jìn)行分析，成功后顯示最終計(jì)算結(jié) 果。
[0003] 一般的掃碼流程分為如下三個(gè)處理單元：圖像采集、圖像識(shí)別及信息顯示，如圖1 所示，其中圖像識(shí)別又可分為圖像預(yù)處理、區(qū)域定位、條碼識(shí)別和數(shù)據(jù)譯碼四部分。預(yù)處理 部分將采集來的彩色圖像轉(zhuǎn)為灰度圖像，再將得到的圖像做二值化，轉(zhuǎn)成黑白圖像，方便掃 碼識(shí)別；區(qū)域定位部分用來根據(jù)條碼的形狀特征在采集圖像中定位條碼區(qū)域；條碼識(shí)別用 來對(duì)定位的條碼進(jìn)行校正及細(xì)分，將其細(xì)分成一個(gè)個(gè)區(qū)塊進(jìn)行識(shí)別；數(shù)據(jù)譯碼將識(shí)別過程 生成的數(shù)據(jù)按照相應(yīng)的編碼規(guī)則恢復(fù)為條碼所包含的真正信息。掃描過程中如果采集的圖 像分析不成功會(huì)持續(xù)的采集并掃描下去。
[0004] 然而，在使用移動(dòng)終端掃碼的過程中經(jīng)常會(huì)碰到這樣一些情況：在環(huán)境光線比較 暗或較亮的情況下，分辨不清識(shí)別對(duì)象，或者光線被遮擋導(dǎo)致對(duì)象上留有陰影，如圖2A所 示；攝像頭距離對(duì)象太近導(dǎo)致無法聚焦，或者距離對(duì)象太遠(yuǎn)導(dǎo)致圖像很小，如圖2B所示；攝 像頭所在平面與對(duì)象所在平面之間有傾角或旋轉(zhuǎn)角度導(dǎo)致對(duì)象在拍攝的圖像中發(fā)生扭曲 形變，如圖2C所示；掃描框中存在多幅清晰條碼，掃描后無法確定是那個(gè)條碼的結(jié)果，如 圖2D所示；因用戶軟件操作方式的不同或者設(shè)備因素導(dǎo)致獲取的對(duì)象圖像不夠清晰等，這 些情況經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致用戶在掃碼的過程中反復(fù)的重試，使得識(shí)別效率低下，影響了用戶體驗(yàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述的問題，并使二維碼在掃描的過程中根據(jù)采集圖像的變化，對(duì)各種可 能的情況進(jìn)行智能識(shí)別，本發(fā)明旨在可以在多種場(chǎng)合和環(huán)境下對(duì)條維碼進(jìn)行識(shí)別與提取。
[0006] 本發(fā)明提供了一種基于移動(dòng)終端的條維碼識(shí)別方法，其特征在于所述條維碼識(shí)別 方法包括以下步驟：根據(jù)預(yù)設(shè)的像素范圍對(duì)圖像進(jìn)行采集，并將所述采集得到的圖像進(jìn)行 存儲(chǔ)；根據(jù)預(yù)設(shè)的條維碼識(shí)別規(guī)則對(duì)所述采集得到圖像進(jìn)行識(shí)別并標(biāo)記，提取可使用的條 維碼；以及對(duì)所述提取到的條維碼進(jìn)行譯碼。
[0007] 本發(fā)明還提供了一種基于移動(dòng)終端的條維碼識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于所述條維碼識(shí) 別系統(tǒng)包括：采集單元，根據(jù)預(yù)設(shè)的像素范圍對(duì)圖像進(jìn)行采集，并將所述采集得到的圖像進(jìn) 行存儲(chǔ)；識(shí)別單元，根據(jù)預(yù)設(shè)的條維碼識(shí)別規(guī)則對(duì)所述采集得到圖像進(jìn)行識(shí)別并標(biāo)記，提取 可使用的條維碼；譯碼單元，對(duì)所述提取到的條維碼進(jìn)行譯碼。
[0008] 本發(fā)明還提供一種用于條維碼識(shí)別的移動(dòng)終端，其特征在于包括如上條維碼識(shí)別 系統(tǒng)。
[0009] 根據(jù)上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的有益效果是：可以根據(jù)圖像，直接采集自動(dòng)識(shí)別 提取條維碼，不再需要刻意的對(duì)準(zhǔn)掃描識(shí)別，使用者能夠在各種環(huán)境場(chǎng)合下迅速有效采集 到想要采集的條維碼。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)一般條維碼掃碼流程圖。
[0012] 圖2A?D為現(xiàn)有技術(shù)條維碼掃碼無法識(shí)別的狀態(tài)圖。
[0013] 圖3為本發(fā)明條維碼識(shí)別方法實(shí)施流程圖。
[0014] 圖4為本發(fā)明條維碼識(shí)別方法中識(shí)別步驟的實(shí)施流程圖。
[0015] 圖5為本發(fā)明識(shí)別步驟中連通區(qū)域采集步驟的實(shí)施流程圖。
[0016] 圖6為本發(fā)明識(shí)別步驟中連通區(qū)域采集步驟的原理圖。
[0017] 圖7為本發(fā)明識(shí)別步驟中判定匹配步驟的實(shí)施流程圖。
[0018] 圖8為本發(fā)明識(shí)別步驟中判定匹配步驟中外接矩形原理圖。
[0019] 圖9A?D為本發(fā)明識(shí)別步驟中判定匹配步驟中條維碼的匹配規(guī)則原理圖。
[0020] 圖10為本發(fā)明識(shí)別步驟中檢驗(yàn)步驟的實(shí)施流程圖。
[0021] 圖11為本發(fā)明識(shí)別系統(tǒng)基于移動(dòng)終端的界面顯示圖。
[0022] 圖12為本發(fā)明條維碼識(shí)別方法的具體邏輯圖。
[0023] 圖13為本發(fā)明設(shè)置像素范圍的焦距評(píng)價(jià)函數(shù)圖。
[0024] 圖14為本發(fā)明條維碼識(shí)別系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)圖。
[0025] 其中，附圖標(biāo)記說明如下：
[0026] 采集單元40
[0027] 識(shí)別單元41
[0028] 譯碼單元42
[0029] 灰度處理單元410
[0030] 二值化單元411
[0031] 連通區(qū)域處理單元412
[0032] 匹配單元413
[0033] 檢驗(yàn)單元414
[0034] 像素點(diǎn)A
[0035] 預(yù)設(shè)校準(zhǔn)點(diǎn)B

【具體實(shí)施方式】
[0036] 為了使本申請(qǐng)所揭示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發(fā)明的下述 各種具體實(shí)施例，附圖中相同的標(biāo)記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)理解，下文中所提供的實(shí)施例并非用來限制本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于 示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進(jìn)行繪制。
[0037] 以下所稱條維碼皆為條形碼與二維碼的統(tǒng)稱，下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明各個(gè)方面 的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：
[0038] 如圖3所示為本發(fā)明條維碼識(shí)別方法實(shí)施流程圖，所述基于移動(dòng)終端的條形碼與 二維碼識(shí)別方法具體包括有步驟S1?S3。
[0039] S1 :根據(jù)預(yù)設(shè)的像素范圍對(duì)圖像進(jìn)行采集，并將所述采集得到的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0040] 在步驟S1中，使用者可以基于手機(jī)，平板電腦等類型的移動(dòng)終端對(duì)一處可能或疑 似包含有條維碼的圖像進(jìn)行采集，所述移動(dòng)終端具有一個(gè)采集用的界面，不僅可以實(shí)現(xiàn)原 先對(duì)準(zhǔn)條維碼進(jìn)行的采集，還可以無需對(duì)準(zhǔn)條維碼（即條維碼發(fā)生傾斜或旋轉(zhuǎn)），實(shí)現(xiàn)采集 一定像素范圍內(nèi)的圖像之后再對(duì)該圖像區(qū)域內(nèi)的可能存在的條維碼進(jìn)行識(shí)別與提取。
[0041] 其中，對(duì)所述預(yù)設(shè)的像素范圍采用聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)（TenenGrad)做清晰度評(píng)估，聚 焦評(píng)價(jià)函數(shù)（TenenGrad)的波形如圖13所示，當(dāng)所述采集的圖像區(qū)域在聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)中計(jì) 算輸出的值連續(xù)呈下降趨勢(shì)時(shí)，所述移動(dòng)終端會(huì)提示使用者。具體的，在采集圖像過程中， 取采集區(qū)中心1/10大小的區(qū)域作為聚焦檢測(cè)區(qū)域，根據(jù)圖像清晰度變化的波形，聚焦評(píng)價(jià) 函數(shù)會(huì)有一個(gè)峰值。在用戶移動(dòng)手機(jī)的過程中，針對(duì)聚焦檢測(cè)區(qū)域的連續(xù)圖像采用聚焦評(píng) 價(jià)函數(shù)計(jì)算其值，如果每連續(xù)多次函數(shù)值變小，則移動(dòng)終端即采用各種形式提示用戶圖像 正在變得模糊?；蛘卟杉缑嬷性诓杉瘏^(qū)域上方提示信息區(qū)域用文字或下方提示信息區(qū)域 用圖標(biāo)提示用戶。
[0042] 此外，所述預(yù)設(shè)的像素范圍也可被設(shè)定為固定的像素區(qū)間，其根據(jù)每個(gè)移動(dòng)終端 的硬件配置對(duì)像素范圍做具體的設(shè)定。
[0043] S2:根據(jù)預(yù)設(shè)的條維碼識(shí)別規(guī)則對(duì)所述采集得到圖像進(jìn)行識(shí)別，提取并標(biāo)記可識(shí) 別的條維碼。
[0044] 在步驟S2中，當(dāng)S1采集得到圖像并非單純是條維碼的圖像，以及非正常位置采集 的條維碼圖像時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)的條維碼識(shí)別規(guī)則進(jìn)行判定并提示用戶。
[0045] 其中，步驟S2中的基本識(shí)別步驟具體可以通過如步驟S20?S23完成，如圖4所 示：
[0046] S20 :將所述采集得到的圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；
[0047] S21 :將所述轉(zhuǎn)換得到的灰度圖像進(jìn)行二值化處理，得到黑白圖像；本發(fā)明中具體 可以使用〇tsu方法對(duì)灰度圖像做二值化處理。
[0048] S22 :掃描所述黑白圖像，將所有黑色像素點(diǎn)的連通區(qū)域分別存儲(chǔ)；
[0049] 由于二值化后，得到的黑白圖像完全由多個(gè)黑色像素點(diǎn)組成的區(qū)域及白色像素點(diǎn) 組成的區(qū)域所構(gòu)成，而可用于識(shí)別的條維碼特征形狀通常由黑色像素區(qū)域構(gòu)成，因此在去 除白色像素點(diǎn)組成的區(qū)域后，步驟S22中的對(duì)黑色像素點(diǎn)連通區(qū)域的采集可以通過如步驟 S220?S223完成，如圖5所示：
[0050] S220 :逐行掃描所述黑白圖像像素點(diǎn)
[0051] 指第一個(gè)被掃描的像素點(diǎn)為起點(diǎn)，逐行掃描所述黑白圖像，方向與起始點(diǎn)并不做 限定，可以任意選取。
[0052] S221 :每個(gè)正被掃描的像素點(diǎn)查看其同行前一個(gè)及前一行相鄰三個(gè)被掃描過的像 素點(diǎn)，當(dāng)所述被掃描像素點(diǎn)與被查看的像素點(diǎn)中的任何一個(gè)同為黑色時(shí)，合并兩者所在的 且被掃描過的黑色像素區(qū)域成為一個(gè)連通的黑色像素區(qū)域；
[0053] S222 :存儲(chǔ)所有所述黑色連通區(qū)域，得到連通區(qū)域集合。
[0054] 如圖6所示，以正被掃描的黑色像素點(diǎn)A為起始點(diǎn)，如果A與某個(gè)像素點(diǎn)連續(xù)則將 其放入相應(yīng)的連通區(qū)域；如果與兩個(gè)或以上像素點(diǎn)連續(xù)則合并相應(yīng)像素點(diǎn)所在區(qū)域，再將 像素點(diǎn)A加入合并后的區(qū)域；如果不連續(xù)則該像素單獨(dú)作為一個(gè)區(qū)域。這樣依次完成對(duì)所 有連通區(qū)域的整理，存儲(chǔ)起來形成連通區(qū)域的集合。
[0055] 完成黑色像素連通區(qū)域集合的存儲(chǔ)，進(jìn)入判定匹配步驟：
[0056] S23:根據(jù)條維碼的形狀特征，對(duì)所述連通區(qū)域分別進(jìn)行判定匹配，提取并標(biāo)記相 應(yīng)可使用的條維碼。
[0057] 通常的條維碼都帶有其各自的形狀特征，所述形狀特征通常是一個(gè)固定的形狀， 在獲取了所述連通區(qū)域的集合后，即對(duì)該連通區(qū)域是否是這些條維碼的形狀特征進(jìn)行檢 測(cè)，其次再對(duì)帶有該些形狀特征的連通區(qū)域進(jìn)行判定匹配最終確認(rèn)是否是可用于識(shí)別的條 維碼。
[0058] 其中，步驟S23中的尋找形狀特征與判定匹配的方法具體可以通過如步驟S230? S232完成，如圖7所示：
[0059] S230:分別計(jì)算所述連通區(qū)域集合內(nèi)所有連通區(qū)域最大與最小橫坐標(biāo)以及最大與 最小縱坐標(biāo)，根據(jù)所述坐標(biāo)值得到所述連通區(qū)域的外接矩形，所述外接矩形框定所述連通 區(qū)域；
[0060] S231 :根據(jù)條維碼形狀特征對(duì)所有所述外接矩形框定的連通區(qū)域進(jìn)行判定，得到 帶有條維碼形狀特征的連通區(qū)域；
[0061] S232 :根據(jù)條維碼匹配規(guī)則對(duì)所述帶有條維碼形狀特征的連通區(qū)域進(jìn)行匹配，提 取并標(biāo)記相應(yīng)可使用的條維碼。
[0062] 如圖8所示，為所述外接矩形的原理圖，在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述連通區(qū)域最大 與最小橫坐標(biāo)以及最大與最小縱坐標(biāo)獲得了所述外接矩形后，所述外接矩形框定所述連通 區(qū)域，首先進(jìn)行對(duì)條維碼特征的檢測(cè)，其中：
[0063] 查找矩形連通區(qū)域，如果被查找區(qū)域在外接矩形每條邊上的交點(diǎn)只有一個(gè)，則連 接這些交點(diǎn)，形成一個(gè)四邊形；如果與外接矩形每條邊上有多個(gè)交點(diǎn)（區(qū)域的邊沿與矩形 邊沿夾角過小引起的像素重疊或者是完全重疊）按如下規(guī)則選取交點(diǎn)：如果上面邊存在 多個(gè)交點(diǎn)且一半以上的交點(diǎn)在左半部分取橫坐標(biāo)最小的，反之取橫坐標(biāo)最大的；如果右面 邊存在多個(gè)交點(diǎn)且一半以上的交點(diǎn)在上半部分取縱坐標(biāo)最小的，反之取縱坐標(biāo)最大的；如 果下面邊存在多個(gè)交點(diǎn)且一半以上的焦點(diǎn)在左半部分取橫坐標(biāo)最小的，反之取橫坐標(biāo)最大 的；如果左面邊存在多個(gè)交點(diǎn)且一半以上的交點(diǎn)在上半部分取縱坐標(biāo)最小的，反之取縱坐 標(biāo)最大的。這樣連接選定的點(diǎn)，形成一個(gè)四邊形。生成四邊形后，按順時(shí)針方向沿著連通區(qū) 域的邊界檢查四條邊與該連通區(qū)域邊沿的吻合程度（每步的波動(dòng)在一定范圍內(nèi)），如果相 吻合，檢查四條邊形成的交角是否在90度范圍左右，如果在則認(rèn)為檢測(cè)到一個(gè)矩形。
[0064] 再根據(jù)條維碼做判定匹配規(guī)則對(duì)所述檢測(cè)到的矩形進(jìn)行判定匹配，如圖9A所示：
[0065] 如果是查找QR碼，則必須有六個(gè)矩形，檢測(cè)其是否兩兩相套，組成三個(gè)矩形，且每 個(gè)兩兩相套的矩形從左到右掃描必須滿足QR碼定位檢測(cè)規(guī)定中的比例（1:1:3:1:1)，連接 這三個(gè)矩形的中心判斷兩條中心線是否垂直且相等，如果垂直且相等根據(jù)QR的形狀檢測(cè) 相應(yīng)的QR碼定位及校正圖形，如果存在，則將這部分內(nèi)容從連通區(qū)域集合中取出來，組成 QR碼圖案；
[0066] 如果查找Aztec碼，檢測(cè)是否存在從內(nèi)向外依次等間距嵌套的矩形，其最外部被 一個(gè)連通區(qū)域所包圍，它的內(nèi)側(cè)邊沿也是一個(gè)矩形，也滿足等間距嵌套。如果是，則根據(jù) Aztec的定位規(guī)則，檢測(cè)出其外部邊沿，并將該區(qū)域中的內(nèi)容從連通區(qū)域集合中取出來，組 成Aztec碼圖案；
[0067] 如果查找Vericode碼，從連通區(qū)域集合中取出其邊框內(nèi)包含的所有區(qū)域，判斷矩 形邊框內(nèi)是否是Vericode信息，如果是則將其從連通區(qū)域集合中取出來。
[0068] 查找圓形連通區(qū)域，查找圓心即外接矩形的對(duì)稱中心，如果區(qū)域?yàn)閳A形，則交點(diǎn)必 在外接矩形每條邊的中間位置附近，如果交點(diǎn)在中間位置附近，從其中某個(gè)交點(diǎn)開始，沿著 連通區(qū)域的邊沿進(jìn)行檢測(cè)，如果與圓心的距離在一個(gè)數(shù)量范圍內(nèi)波動(dòng)，即認(rèn)為檢測(cè)到一個(gè) 圓形；
[0069] 根據(jù)圖9B所示：如果確定所述連通區(qū)域?yàn)閳A形，且檢測(cè)到多個(gè)圓形連續(xù)嵌套，則 認(rèn)為檢測(cè)到Maxi碼，按照Maxi碼規(guī)則提取該碼所在區(qū)域。
[0070] 查找直線連通區(qū)域，如果與外接矩形的交點(diǎn)必須在兩個(gè)對(duì)角上或兩條矩形相對(duì)的 相平行的邊上（直線傾斜度很小導(dǎo)致與矩形邊沿夾角過小引起的像素重疊，可以不考慮）， 連接兩個(gè)對(duì)角頂點(diǎn)，沿著所述連通區(qū)域的邊沿進(jìn)行檢測(cè)，如果與對(duì)角線吻合程度在一定范 圍，則認(rèn)為檢測(cè)到的是直線。
[0071] 再根據(jù)條維碼做判定匹配規(guī)則對(duì)所述檢測(cè)到的直線進(jìn)行判定匹配，如圖9C所示：
[0072] 如果是查找TOF417碼，必須有兩個(gè)比較粗的矩形和多條直線或多條扁矩形相互 平行，以垂直的方式穿過這些矩形或直線，判斷是否存在TOF417的起止區(qū)位，如果存在，則 根據(jù)其寬、高及跨度計(jì)算TOF417區(qū)域，并將該區(qū)域中的內(nèi)容從連通區(qū)域集合中取出來，組 成PDF417碼圖案；
[0073] 如果是查找條形碼，必須有多個(gè)扁矩形或直線相互平行，以垂直的方式穿過這些 矩形或直線，判斷其是否是特定的條形碼，如果是根據(jù)其寬、高及跨度計(jì)算條形碼區(qū)域，并 將該區(qū)域中的內(nèi)容從連通區(qū)域集合中取出來，組成條形碼圖案。
[0074] 通過此方法獲取的TOF417碼與條形碼，即使在移動(dòng)終端所采集到的是一個(gè)傾斜 的圖像，同樣可以進(jìn)行識(shí)別與提取，解決使用者需要即時(shí)采集的問題。
[0075] 如果是查找直角邊，當(dāng)對(duì)連通區(qū)域作矩形檢查時(shí)，當(dāng)區(qū)域有兩條相交的邊且滿足 直角關(guān)系，則認(rèn)為檢測(cè)到一個(gè)直角。
[0076] 如圖9D所示，直角圖案對(duì)應(yīng)的則是Data Matrix碼，按照相應(yīng)的規(guī)則將Data Matrix的區(qū)域提取出來。
[0077] 基于上述，本發(fā)明所述條維碼識(shí)別規(guī)則是基于各種條維碼帶有的形狀特征及該些 形狀特征之間組合結(jié)構(gòu)而形成的，因此，只要條維碼具有特定的形狀特征以及所述形狀特 征特定的組合結(jié)構(gòu)，無論將來出現(xiàn)怎樣新型的條維碼。利用本發(fā)明的條維碼識(shí)別規(guī)則，皆可 對(duì)其進(jìn)行識(shí)別提取。
[0078] 如圖4所示，完成步驟S23中的條維碼識(shí)別匹配之后，本發(fā)明在步驟S2中還進(jìn)一 步提供一檢驗(yàn)步驟S24,對(duì)剩余的連通區(qū)域進(jìn)行判定，方便使用者使用移動(dòng)終端對(duì)可疑區(qū)域 進(jìn)行掃碼。
[0079] S24:根據(jù)聚類對(duì)所述連通區(qū)域集合內(nèi)未被識(shí)別提取的連通區(qū)域進(jìn)行檢驗(yàn)，提取并 標(biāo)記疑似得條維碼。
[0080] 其中，步驟S24中的檢驗(yàn)步驟具體可以通過如步驟S240?S244完成，如圖10所 示：
[0081] S240:檢測(cè)所述連通區(qū)域集合內(nèi)未被識(shí)別提取的連通區(qū)域，剔除外接矩形面積大 于所述采集圖像25%的連通區(qū)域；
[0082] 同時(shí)也可剔除長(zhǎng)寬比例大于10:1或小于1:10的連通區(qū)域，認(rèn)為其不再具有任何 條維碼形狀特征；
[0083] S241 :逐一檢驗(yàn)所述連通區(qū)域集合內(nèi)所有剩余的連通區(qū)域；
[0084] S242 :任一被檢驗(yàn)的連通區(qū)域遍歷其周圍，當(dāng)所述被檢驗(yàn)的連通區(qū)域與其他所述 連通區(qū)域集合內(nèi)剩余的連通區(qū)域處于一預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)時(shí)，合并所述處于預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi) 的連通區(qū)域成為一個(gè)疑似區(qū)域。
[0085] 其中，所述預(yù)設(shè)聚類規(guī)則具體是：選取所述連通區(qū)域集合內(nèi)任一剩余的連通區(qū)域 作為子集合，根據(jù)預(yù)設(shè)的距離范圍遍歷所述子集合周圍，將處于該距離范圍內(nèi)的，與所述子 集合中的連通區(qū)域接近的連通區(qū)域從連通區(qū)域集合中提出歸入所述子集合中，再對(duì)所述子 集合中新加進(jìn)的連通區(qū)域進(jìn)行相似遍歷，直到將所有滿足條件的連通區(qū)域從連通區(qū)域集合 中取出放入所述子集合中，這個(gè)子集合即被認(rèn)為是"疑似區(qū)域"。
[0086] 其中，所述預(yù)設(shè)距離范圍通常在（1?10)個(gè)像素點(diǎn)范圍內(nèi)。
[0087] S243:計(jì)算所有所述疑似區(qū)域最大與最小橫坐標(biāo)以及最大與最小縱坐標(biāo)，根據(jù)所 述坐標(biāo)值得到框定所述疑似區(qū)域的第二外接矩形。
[0088] S244、剔除所述第二外接矩形長(zhǎng)寬比例大于10:1或小于1:10、以及所述外接矩形 面積小于所述采集得到的圖像1 %的疑似區(qū)域，判定剩余疑似區(qū)域?yàn)橐伤茥l維碼并標(biāo)記。
[0089] 如圖12所示，為本發(fā)明條維碼識(shí)別方法的具體邏輯圖，總結(jié)了所述步驟S2完整的 根據(jù)預(yù)先設(shè)定條維碼規(guī)則識(shí)別的流程。
[0090] S3 :對(duì)所述提取到的條維碼進(jìn)行譯碼。
[0091] 在經(jīng)過S1?S2的步驟提取了需要識(shí)別的條維碼后，根據(jù)條維碼的編碼規(guī)則對(duì)這 些數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，最后顯示譯碼結(jié)果。如果被識(shí)別的對(duì)象，校驗(yàn)或分析不成功，則相應(yīng)的框 定該區(qū)域的矩形框會(huì)持續(xù)閃爍或做提示。
[0092] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟S1?S3中還可以進(jìn)一步包括如圖10所示為本發(fā)明 識(shí)別系統(tǒng)基于移動(dòng)終端的界面顯示圖，所述移動(dòng)終端掃描用的界面中進(jìn)一步設(shè)置了一塊預(yù) 設(shè)校準(zhǔn)點(diǎn)域B，該預(yù)設(shè)校準(zhǔn)點(diǎn)B可以對(duì)處于該識(shí)別區(qū)域內(nèi)的條維碼進(jìn)行識(shí)別提取的排序，當(dāng) 所述識(shí)別區(qū)域B內(nèi)的條維碼為多個(gè)時(shí)，優(yōu)先識(shí)別距離預(yù)設(shè)校準(zhǔn)點(diǎn)B最近的條維碼，并在界面 上標(biāo)示正在識(shí)別的區(qū)域，標(biāo)示的方式為使框定該區(qū)域的矩形框閃爍，閃爍的方式有別于無 法識(shí)別時(shí)的閃爍方式。
[0093] 在一個(gè)實(shí)施例中，步驟S23中具有條維碼特征的區(qū)域與步驟S24中具有疑似條維 碼區(qū)域的標(biāo)記方式為使用矩形框?qū)⑵淇蚨ㄆ饋?，矩形框的顏色有所區(qū)別，當(dāng)移動(dòng)終端發(fā)生 變動(dòng)時(shí)，相應(yīng)框定區(qū)域的矩形隨識(shí)別條件顯示或隱藏。在一個(gè)實(shí)施例中，在采集條維碼過程 中，如果校準(zhǔn)點(diǎn)B放置在一個(gè)被框定的疑似區(qū)域上，即用戶認(rèn)為這個(gè)區(qū)域是條維碼區(qū)域，那 么該區(qū)域必然有四邊形特征，采用前面查找矩形區(qū)域方法，找出四邊形，再按順時(shí)針方向沿 著四邊形的邊界檢查四條邊是否與其它區(qū)域有交點(diǎn)（如果是碼區(qū)，則其周圍必存在靜區(qū)， 即不會(huì)與其它區(qū)域有交點(diǎn)），如果沒有則繼續(xù)，否則認(rèn)為該區(qū)域不是碼區(qū)。這時(shí)進(jìn)行如下兩 種情況判斷：
[0094] 計(jì)算該區(qū)域的矩形框大小，如果矩形框過?。ɡ纾盒∮诓杉瘏^(qū)域的5% )時(shí)，提 示掃描區(qū)域過小，在如圖11所示界面中在采集區(qū)域上方提示信息區(qū)域用文字或下方提示 信息區(qū)域用圖標(biāo)提示用戶進(jìn)行放大縮小操作（可以進(jìn)行雙點(diǎn)觸摸或在右側(cè)顯示放大縮小 按鈕）。
[0095] 計(jì)算四邊形四條邊的長(zhǎng)短比例及垂直情況（定義中的碼區(qū)，一般為矩形區(qū)域），如 果不符合要求，說明說明手機(jī)放的不端正，在如圖10所示界面中在采集區(qū)域上方提示信息 區(qū)域用文字或下方提示信息區(qū)域用圖標(biāo)提示用戶將手機(jī)放平。
[0096] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟S1?S3中還可以進(jìn)一步包括對(duì)圖像亮度的分析過 程，如下：在采集過程中，計(jì)算采集圖像的平均亮度（取灰度圖中灰度的平均值），當(dāng)亮度小 于某個(gè)值（比如：60)時(shí)，自動(dòng)打開閃光燈，在如圖11所示界面中在采集區(qū)域上方提示信息 區(qū)域用文字或下方提示信息區(qū)域用圖標(biāo)提示用戶攝像頭燈光已打開。同時(shí)提供用戶關(guān)閉或 開啟閃光燈操作，允許用戶自動(dòng)調(diào)節(jié)閃光燈亮度。當(dāng)亮度大于某個(gè)值時(shí)（比如：180)，在如 圖11所示界面中在采集區(qū)域上方提示信息區(qū)域用文字或下方提示信息區(qū)域用圖標(biāo)提示用 戶。
[0097] 圖14為本發(fā)明條維碼識(shí)別系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)圖，如圖所示，本實(shí)施例的識(shí)別系統(tǒng)包 括：采集單元40,根據(jù)預(yù)設(shè)的像素范圍對(duì)圖像進(jìn)行采集，并將所述采集得到的圖像進(jìn)行存 儲(chǔ)；識(shí)別單元41，根據(jù)預(yù)設(shè)的條維碼識(shí)別規(guī)則對(duì)所述采集得到圖像進(jìn)行識(shí)別，提取可使用 的條維碼；譯碼單元42,對(duì)所述提取到的條維碼進(jìn)行譯碼。
[0098] 在一個(gè)實(shí)施例中，識(shí)別單元具體可以包括：灰度處理單元410,將所述采集得到的 圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；二值化單元411，將所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，得到黑白圖像； 連通區(qū)域集合單元412,對(duì)所述黑白圖像逐行掃描，獲取黑色像素點(diǎn)連通區(qū)域的集合并加 以分類；以及匹配單元413,根據(jù)條維碼的形狀特征，對(duì)所述連通區(qū)域分別進(jìn)行判定匹配， 獲取相應(yīng)可使用的條維碼。
[0099] 在一個(gè)實(shí)施例中，識(shí)別單元還可以包括：檢驗(yàn)單元413,根據(jù)預(yù)設(shè)的聚類規(guī)則對(duì)所 述連通區(qū)域集合內(nèi)未被識(shí)別提取的連通區(qū)域進(jìn)行檢驗(yàn)。
[0100] 此外，本發(fā)明還提供一種可用于條維碼識(shí)別的移動(dòng)終端，其包括如上文所述的條 維碼識(shí)別系統(tǒng)。
[0101] 同時(shí)，由上述描述可知，本發(fā)明條維碼識(shí)別系統(tǒng)中各個(gè)單元及其相互配合所完成 的功能與方法實(shí)施例中各個(gè)步驟是對(duì)應(yīng)的，因此，盡管有些具體流程只出現(xiàn)在了上述方法 實(shí)施例中，而在系統(tǒng)實(shí)施例中未詳盡描述，但此僅為簡(jiǎn)便起見，可以理解的是，這些具體流 程也能夠由上述實(shí)現(xiàn)條維碼識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)施例通過已描述過的功能、手段來加以執(zhí)行。
[0102] 本發(fā)明不增加任何元器件，只需要通過算法即可對(duì)采集圖像進(jìn)行識(shí)別即可實(shí)現(xiàn)條 維碼識(shí)別的功能，無需對(duì)準(zhǔn)條維碼掃碼。而且從算法上可以判斷一般圖像與條維碼的區(qū)別。
[0103] 上文中，參照附圖描述了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員 能夠理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作各 種變更和替換。這些變更和替換都落在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于移動(dòng)終端的條維碼識(shí)別方法，其特征在于，所述條維碼識(shí)別方法包括以下 步驟： 51、 根據(jù)預(yù)設(shè)的像素范圍對(duì)圖像進(jìn)行采集，并將所述采集得到的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)； 52、 根據(jù)預(yù)設(shè)的條維碼識(shí)別規(guī)則對(duì)所述采集得到圖像進(jìn)行識(shí)別，提取并標(biāo)記可識(shí)別的 條維碼； 53、 對(duì)所述提取到的條維碼進(jìn)行譯碼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條維碼識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括： 520、 將所述采集得到的圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像； 521、 將所述轉(zhuǎn)換得到的灰度圖像進(jìn)行二值化處理，得到黑白圖像； 522、 掃描所述黑白圖像，將所有黑色像素點(diǎn)的連通區(qū)域進(jìn)行存儲(chǔ)，得到連通區(qū)域集 合； 523、 根據(jù)條維碼的形狀特征，對(duì)所述連通區(qū)域集合內(nèi)連通區(qū)域進(jìn)行判定匹配，提取相 應(yīng)可識(shí)別的條維碼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的條維碼識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟S22具體包括： 5220、 逐行掃描所述黑白圖像所有像素點(diǎn)； 5221、 任一正被掃描的像素點(diǎn)查看其同行前一個(gè)及前一行相鄰三個(gè)被掃描過的像素 點(diǎn)，當(dāng)所述正被掃描像素點(diǎn)與所述被查看的像素點(diǎn)中任何一個(gè)同為黑色像素點(diǎn)時(shí)，合并所 述黑色像素點(diǎn)成為一個(gè)連通的黑色像素區(qū)域； 5222、 存儲(chǔ)所有所述黑色連通區(qū)域，得到連通區(qū)域集合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的條維碼識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟S23具體包括： 5230、 計(jì)算所述連通區(qū)域集合內(nèi)所有連通區(qū)域最大與最小橫坐標(biāo)以及最大與最小縱坐 標(biāo)，根據(jù)所述坐標(biāo)值得到框定所述連通區(qū)域的第一外接矩形； 5231、 根據(jù)條維碼形狀特征對(duì)所述第一外接矩形框定的連通區(qū)域進(jìn)行判定，得到帶有 條維碼形狀特征的連通區(qū)域； 5232、 根據(jù)條維碼匹配規(guī)則對(duì)所述帶有條維碼形狀特征的連通區(qū)域進(jìn)行匹配，提取并 標(biāo)記相應(yīng)可識(shí)別的條維碼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的條維碼識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟S2進(jìn)一步包括： 524、 根據(jù)預(yù)設(shè)的聚類規(guī)則對(duì)所述連通區(qū)域集合內(nèi)未被識(shí)別提取的連通區(qū)域進(jìn)行檢驗(yàn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的條維碼識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟S24進(jìn)一步包括： 5240、 檢測(cè)所述連通區(qū)域集合內(nèi)未被識(shí)別提取的連通區(qū)域，剔除外接矩形面積大于所 述采集得到得的圖像25 %的連通區(qū)域； 5241、 逐一檢驗(yàn)所述連通區(qū)域集合內(nèi)所有剩余的連通區(qū)域； 5242、 任一被檢驗(yàn)的連通區(qū)域遍歷其周圍，當(dāng)所述被檢驗(yàn)的連通區(qū)域與其他所述連通 區(qū)域集合內(nèi)剩余的連通區(qū)域處于一預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)時(shí)，合并所述處于預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)的連 通區(qū)域成為一個(gè)疑似區(qū)域； 5243、 計(jì)算所有所述疑似區(qū)域最大與最小橫坐標(biāo)以及最大與最小縱坐標(biāo)，根據(jù)所述坐 標(biāo)值得到框定所述疑似區(qū)域的第二外接矩形； 5244、 剔除所述第二外接矩形長(zhǎng)寬比例大于10:1或小于1:10、以及所述外接矩形面積 小于所述采集得到的圖像1 %的疑似區(qū)域，判定剩余疑似區(qū)域?yàn)橐伤茥l維碼并標(biāo)記。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條維碼識(shí)別方法，其特征在于，所述條維碼識(shí)別方法進(jìn)一步 包括： 根據(jù)預(yù)設(shè)校準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)處于所述采集得到圖像中的條維碼進(jìn)行排序識(shí)別；其中 當(dāng)所述采集得到圖像中的條維碼為多個(gè)時(shí)，優(yōu)先識(shí)別提取與所述預(yù)設(shè)校準(zhǔn)點(diǎn)距離最近 的條維碼。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條維碼識(shí)別方法，其特征在于，所述條維碼識(shí)別方法進(jìn)一步 包括： 計(jì)算所述采集圖像的灰度平均值，并與預(yù)設(shè)的參考值進(jìn)行比較，當(dāng)所述灰度平均值低 于所述預(yù)設(shè)的參考值時(shí)，所述移動(dòng)終端提示用戶開啟閃光燈，當(dāng)所述灰度平均值高于所述 預(yù)設(shè)的參考值時(shí)，所述移動(dòng)終端提示用戶關(guān)閉閃光燈。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條維碼識(shí)別方法，其特征在于，對(duì)所述預(yù)設(shè)的像素范圍采用 聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)（TenenGrad)做清晰度評(píng)估；其中 當(dāng)聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)所述像素范圍的計(jì)算值連續(xù)處于下降趨勢(shì)時(shí)，所述移動(dòng)終端提示使 用者。
10. -種基于移動(dòng)終端的條維碼識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括： 采集單元，根據(jù)預(yù)設(shè)的像素范圍對(duì)圖像進(jìn)行采集，并將所述采集得到的圖像進(jìn)行存 儲(chǔ)； 識(shí)別單元，根據(jù)預(yù)設(shè)的條維碼識(shí)別規(guī)則對(duì)所述采集得到圖像進(jìn)行識(shí)別，提取并標(biāo)記可 使用的條維碼； 譯碼單元，對(duì)所述提取到的條維碼進(jìn)行譯碼。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的條維碼識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述識(shí)別單元具體包括： 灰度處理單元，將所述采集得到的圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像； 二值化單元，將所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，得到黑白圖像； 連通區(qū)域集合單元，掃描所述黑白圖像，將所有黑色像素點(diǎn)的連通區(qū)域進(jìn)行存儲(chǔ)，得到 連通區(qū)域集合；以及 匹配單元，根據(jù)條維碼的形狀特征，對(duì)所述連通區(qū)域分別進(jìn)行判定匹配，提取并標(biāo)記相 應(yīng)可使用的條維碼。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的條維碼識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述連通區(qū)域集合單元具 體被配置為： 逐行掃描所述黑白圖像像素點(diǎn)； 每個(gè)正被掃描的像素點(diǎn)查看其同行前一個(gè)及前一行相鄰三個(gè)被掃描過的像素點(diǎn)，當(dāng)所 述正被掃描像素點(diǎn)與所述被查看的像素點(diǎn)中任何一個(gè)同為黑色像素點(diǎn)時(shí)，合并所述黑色像 素點(diǎn)成為一個(gè)連通的黑色像素區(qū)域；以及 存儲(chǔ)所有所述黑色連通區(qū)域，得到連通區(qū)域集合。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的條維碼識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述匹配單元具體被配置 為： 分別計(jì)算所述連通區(qū)域集合內(nèi)所有連通區(qū)域最大與最小橫坐標(biāo)以及最大與最小縱坐 標(biāo)，根據(jù)所述坐標(biāo)值得到框定所述連通區(qū)域的第一外接矩形； 根據(jù)條維碼形狀特征對(duì)所有所述外接矩形框定的連通區(qū)域進(jìn)行判定，得到帶有條維碼 形狀特征的連通區(qū)域； 根據(jù)條維碼匹配規(guī)則對(duì)所述帶有條維碼形狀特征的連通區(qū)域進(jìn)行匹配，提取并標(biāo)記相 應(yīng)可使用的條維碼。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的條維碼識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述識(shí)別單元進(jìn)一步包括： 檢驗(yàn)單元，根據(jù)預(yù)設(shè)的聚類規(guī)則對(duì)所述連通區(qū)域集合內(nèi)未被識(shí)別提取的連通區(qū)域進(jìn)行 檢驗(yàn)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的條維碼識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述檢驗(yàn)單元具體被配置 為： 檢測(cè)所述連通區(qū)域集合內(nèi)未被識(shí)別提取的連通區(qū)域，剔除外接矩形面積大于所述采集 得到的圖像25 %的連通區(qū)域； 逐一檢驗(yàn)所述連通區(qū)域集合內(nèi)所有剩余的連通區(qū)域； 任一被檢驗(yàn)的連通區(qū)域遍歷其周圍，當(dāng)所述被檢驗(yàn)的連通區(qū)域與其他所述連通區(qū)域集 合內(nèi)剩余的連通區(qū)域處于一預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)時(shí)，合并所述處于預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)的連通區(qū)域 成為一個(gè)疑似區(qū)域； 計(jì)算所有所述疑似區(qū)域最大與最小橫坐標(biāo)以及最大與最小縱坐標(biāo)，根據(jù)所述坐標(biāo)值得 到框定所述疑似區(qū)域的第二外接矩形；以及 剔除所述第二外接矩形長(zhǎng)寬比例大于10:1或小于1:10、以及所述外接矩形面積小于 所述采集得到的圖像1%的疑似區(qū)域，判定剩余疑似區(qū)域?yàn)橐伤茥l維碼并標(biāo)記。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的條維碼識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述識(shí)別單元還被配置為： 根據(jù)預(yù)設(shè)校準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)處于所述采集得到圖像中的條維碼進(jìn)行排序識(shí)別；其中 當(dāng)所述采集得到圖像中的條維碼為多個(gè)時(shí)，優(yōu)先識(shí)別提取與所述預(yù)設(shè)校準(zhǔn)點(diǎn)距離最近 的條維碼。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的條維碼識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述采集單元還被配置為： 計(jì)算所述采集圖像的灰度平均值，并與預(yù)設(shè)的參考值進(jìn)行比較，當(dāng)所述灰度平均值低 于所述預(yù)設(shè)的參考值時(shí)，所述移動(dòng)終端提示用戶開啟閃光燈，當(dāng)所述灰度平均值高于所述 預(yù)設(shè)的參考值時(shí)，所述移動(dòng)終端提示用戶關(guān)閉閃光燈。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的條維碼識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)所述預(yù)設(shè)的像素范圍采 用聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)（TenenGrad)做清晰度評(píng)估；其中 當(dāng)聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)所述像素范圍的計(jì)算值連續(xù)處于下降趨勢(shì)時(shí)，所述移動(dòng)終端提示使 用者。
19. 一種用于條維碼識(shí)別的移動(dòng)終端，包括權(quán)利要求10?18任一項(xiàng)所述的識(shí)別系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK104112153SQ201410341486
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】牟濤, 陳輝, 王利明 申請(qǐng)人:上海透云物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司