對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)；所述特征點(diǎn)al_a7的坐標(biāo)為al (xl、yl)、a2(x2、y2)、a3(x3、y3)、a4(x4、y4)、a5(x5、y5)、a6(x6、y6)、a7 (x7、y7)。由于匹配模板中像素點(diǎn)是固定，如圖5所示，坐標(biāo)可以為al (2，20)、a2(5、19)，其余點(diǎn)坐標(biāo)根據(jù)所處像素點(diǎn)以此類推求的。將所述QR碼的像素點(diǎn)應(yīng)用曲面校正算法進(jìn)行校正，將所述QR碼的每一像素點(diǎn)的灰度值填入所述匹配模板，得到包含校正后的QR碼的還原圖，如圖6所示。QR碼中的每個(gè)像素點(diǎn)的顏色用數(shù)值(0-255)表示，如O表示白色，255表示黑色。例如在實(shí)際QR碼中某個(gè)點(diǎn)是白色，則在匹配模版中對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)填“0”，黑點(diǎn)則對(duì)應(yīng)的填“255”。
[0082]第二計(jì)算模塊6:建立坐標(biāo)系，根據(jù)步驟S3中獲取的所述QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)(A1-A7)的坐標(biāo)以及所述匹配模版中對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)(al_a7)的坐標(biāo)。
[0083]校正模塊7:如圖7所示，建立坐標(biāo)系，獲取所述還原圖中的QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)Aal-Aa7的坐標(biāo)。如圖7所示，由于圖像畸變，導(dǎo)致QR碼的邊可能存在一定彎曲，比如版本I的QR碼，理想長(zhǎng)度為21像素，由于存在畸變，可能實(shí)際邊長(zhǎng)長(zhǎng)度變?yōu)樾∮?1像素。為了提高識(shí)別精度，建立坐標(biāo)系時(shí)，將所述還原圖沿X軸方向和Y軸方向平移N倍實(shí)際邊長(zhǎng)的距離，N可以取任意數(shù)值。根據(jù)獲取的所述還原圖中的QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)和所述匹配模板中對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，所述還原圖中的QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)Aa1-Aa7的坐標(biāo)和所述匹配模板(如圖4所示)中對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)al_a7的坐標(biāo)，Aal_Aa7的坐標(biāo)為:Aal (UlU VII)、Aa2 (U12、V12)、Aa3 (U13、V13)、Aa4 (U14、V14)、Aa5 (U15、V15)、Aa6 (U16、V16)、Aa7 (U17、V17)。將所述還原圖中的QR碼的像素點(diǎn)應(yīng)用透視變換算法進(jìn)行校正，將所述還原圖中的QR碼的每一像素點(diǎn)的灰度值填入所述匹配模板，得到解碼用圖。
[0084]解碼模塊8:將所述第二解碼用圖應(yīng)用解碼算法進(jìn)行嘗試解碼，解碼成功，則開(kāi)始下一幀QR碼的圖像校正。
[0085]所述曲面校正模塊5中，所述曲面校正算法具體為如下的多次項(xiàng)式:
[0086]U = a0x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5
[0087]V = b0x2+b1y2+b2xy+b3x+b4y+b5
[0088]其中，U和V為所述QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，X和y為在所述匹配模版上對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，a。、an a2、a3、a4、a5、b。、bn b2、b3、b4、b5為曲面建模變換系數(shù)。
[0089]所述校正模塊7中，所述透視變換系數(shù)具體為如下的透視變換公式計(jì)算透視變換系數(shù):
[0090]U= (ax+by+c)/ (gx+hy+1)
[0091]V= (dx+ey+f)/ (gx+hy+1)
[0092]其中，U和V為所述QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，X和y為在所述匹配模版上對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，a、b、C、d、e、f、g及h為透視變換系數(shù)。
[0093]所述解碼模塊8中，將透視變換校正后的QR碼的像素點(diǎn)的灰度值帶入所述匹配模板中，將包含各像素點(diǎn)灰度值的匹配模板應(yīng)用解碼算法進(jìn)行嘗試解碼。
[0094]本發(fā)明的一種畸變QR碼的解碼系統(tǒng)，在獲取一幀包含QR碼的圖像，通過(guò)確定QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)，從而判斷出QR碼的版本。根據(jù)QR碼的版本調(diào)用相應(yīng)的匹配模板。采取校正精度更為準(zhǔn)確的曲面校正算法進(jìn)行校正。曲面校正可校正的畸變程度較大的圖案。將曲面校正后的QR碼圖案重新進(jìn)行透視變換進(jìn)行校正。經(jīng)曲面校正可得到近似規(guī)則四邊形的圖案，再經(jīng)透視變換，可大幅提高解碼成功率。所采用的曲面校正算法對(duì)任何復(fù)雜的形狀都可以用足夠階次的多項(xiàng)式進(jìn)行擬合，而該二次項(xiàng)式已經(jīng)可以較好地?cái)M合曲面的情形，且無(wú)需加入更多的變換系數(shù)，減少計(jì)算量。
[0095]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種畸變QR碼的解碼方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:獲取一幀包含QR碼的圖像； S2:判斷QR碼版本，并確定QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)； S3:建立坐標(biāo)系，獲取所述QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)； S4:根據(jù)QR碼的版本調(diào)用與QR碼的版本對(duì)應(yīng)的匹配模板； S5:建立坐標(biāo)系，根據(jù)步驟S3中獲取的所述QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)以及所述匹配模版中對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，應(yīng)用曲面校正算法進(jìn)行校正，得到包含校正后的QR碼的還原圖； S6:建立坐標(biāo)系，獲取所述還原圖中的QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)； S7:根據(jù)獲取的所述還原圖中的QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)和所述匹配模板中對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，將所述還原圖中的QR碼的像素點(diǎn)應(yīng)用透視變換算法進(jìn)行校正，將所述還原圖中的QR碼的每一像素點(diǎn)的灰度值填入所述匹配模板，得到解碼用圖； S8:將所述解碼用圖應(yīng)用解碼算法進(jìn)行嘗試解碼，解碼成功，則開(kāi)始下一幀QR碼的圖像校正。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種畸變QR碼的解碼方法，其特征在于，所述步驟S5中，所述曲面校正算法具體為如下的多次項(xiàng)式:U = a0x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5V= b0x2+b1y2+b2xy+b3x+b4y+b5 其中，U和V為所述QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，X和y為在所述匹配模版上對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，a。、an a2、a3、a4、a5、b。、bn b2、b3、b4、b5為曲面建模變換系數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種畸變QR碼的解碼方法，其特征在于，所述步驟S7中，所述透視變換系數(shù)具體為如下的透視變換公式:U = (ax+by+c)/(gx+hy+1)V= (dx+ey+f)/(gx+hy+1) 其中，U和V為所述QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，X和y為在所述匹配模版上對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，a、b、C、d、e、f、g及h為透視變換系數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種畸變QR碼的解碼方法，其特征在于，所述步驟S8中，將透視變換校正后的QR碼的像素點(diǎn)的灰度值帶入所述匹配模板中，將包含各像素點(diǎn)灰度值的匹配模板應(yīng)用解碼算法進(jìn)行嘗試解碼。5.一種畸變QR碼的解碼系統(tǒng)，其特征在于，包括以下模塊: 圖像獲取模塊:獲取一幀包含QR碼的圖像； 特征點(diǎn)獲取模塊:判斷QR碼版本，并確定QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)； 計(jì)算模塊:建立坐標(biāo)系，獲取所述QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)； 匹配模板調(diào)用模塊:根據(jù)QR碼的版本調(diào)用與QR碼的版本對(duì)應(yīng)的匹配模板； 曲面校正模塊:建立坐標(biāo)系，根據(jù)所述計(jì)算模塊獲取的所述QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)以及所述匹配模版中對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，應(yīng)用曲面校正算法進(jìn)行校正，得到包含校正后的QR碼的還原圖； 第二計(jì)算模塊:建立坐標(biāo)系，獲取所述還原圖中的QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)； 校正模塊:根據(jù)獲取的所述還原圖中的QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)和所述匹配模板中對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，將所述還原圖中的QR碼的像素點(diǎn)應(yīng)用透視變換算法進(jìn)行校正，將所述還原圖中的QR碼的每一像素點(diǎn)的灰度值填入所述匹配模板，得到解碼用圖； 解碼模塊:將所述解碼用圖應(yīng)用解碼算法進(jìn)行嘗試解碼，解碼成功，則開(kāi)始下一幀QR碼的圖像校正。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種畸變QR碼的解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述曲面校正模塊中，所述曲面校正算法具體為如下的多次項(xiàng)式:U = a0x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5V= b0x2+b1y2+b2xy+b3x+b4y+b5 其中，U和V為所述QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，X和y為在所述匹配模版上對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，a。、an a2、a3、a4、a5、b。、bn b2、b3、b4、b5為曲面建模變換系數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種畸變QR碼的解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述校正模塊中，所述透視變換系數(shù)具體為如下的透視變換公式計(jì)算透視變換系數(shù):U = (ax+by+c)/(gx+hy+1)V= (dx+ey+f)/(gx+hy+1) 其中，U和V為所述QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，X和y為在所述匹配模版上對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，a、b、C、d、e、f、g及h為透視變換系數(shù)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種畸變QR碼的解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述解碼模塊中，將校正后的QR碼的像素點(diǎn)的灰度值帶入所述匹配模板中，將包含各像素點(diǎn)灰度值的匹配模板應(yīng)用解碼算法進(jìn)行嘗試解碼。
【專利摘要】本發(fā)明的一種畸變QR碼的解碼方法和系統(tǒng)，在獲取一幀包含QR碼的圖像，通過(guò)確定QR碼的多個(gè)特征點(diǎn)，從而判斷出QR碼的版本。根據(jù)QR碼的版本調(diào)用相應(yīng)的匹配模板。采取校正精度更為準(zhǔn)確的曲面校正算法進(jìn)行校正。曲面校正可校正的畸變程度較大的圖案。將曲面校正后的QR碼圖案重新進(jìn)行透視變換進(jìn)行校正。經(jīng)曲面校正可得到近似規(guī)則四邊形的圖案，再經(jīng)透視變換，可大幅提高解碼成功率。
【IPC分類】G06K7/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105046183
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510432099
【發(fā)明人】劉榮生, 郭棟, 陳文傳
【申請(qǐng)人】福建新大陸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月22日