一種快速排除qr碼位置探測圖形誤檢測的方法和系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法和系統，方法包括：在位置探測圖形上邊緣的上方劃分出第1采樣區域，在其下邊緣的下方劃分出第2采樣區域，在其左邊緣的左方劃分出第3采樣區域，在其右邊緣的右方劃分出第4采樣區域；采集各采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出4個直方圖；分別對4個直方圖濾波求導，判斷是否存在兩個直方圖為呈現單峰特性的直方圖，如存在，則為正確檢測；否則，為誤檢測。能夠簡單快速的判斷所定位到的位置探測圖形是否正確，另外，還具有計算資源消耗少、判斷結果準確度高的優點。
【專利說明】—種快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法和系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于二維碼圖像處理【技術領域】，具體涉及一種快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法和系統。
【背景技術】
[0002]QR(Quick Response,快速反應)碼是二維條碼的一種，是1994年由日本Denso-Wave公司發明，與其他二維條碼相比，具有識讀速度快、數據密度大、占用空間小的優勢，廣泛應用于身份驗證、安全防偽、電子商務等眾多領域。
[0003]如圖1所示，為QR碼的結構示意圖，其是由多個黑色正方形單元和多個白色正方形單元組成的正方形陣列，主要包括編碼區和功能區兩部分，其中，功能區包括位置探測圖形、定位圖形和校正圖形等。參考圖1，QR碼圖像共有三個相同的位置探測圖形，包括--位置探測圖形a、位置探測圖形b和位置探測圖形C，分別位于QR碼圖像的左上角、右上角和左下角，通過位置探測圖形，可確定QR碼的位置和方向。因此，準確定位位置探測圖形屬于QR碼解碼的基礎步驟，直接影響QR碼解碼速度和解碼精度等。
[0004]現有技術中，由于QR碼圖像中其他區域的圖像與位置探測圖形具有一定的相似性，因此，存在誤檢測位置探測圖形的情形，從而導致后續過程中，無法正確對QR碼進行解碼。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法和系統，用以解決上述問題。
[0006]本發明采用的技術方案如下:
[0007]本發明提供一種快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，包括以下步驟:
[0008]SI，對于任意一個定位到的位置探測圖形，該位置探測圖形所在的QR碼圖像包括目標區域和同色背景區域；
[0009]在所述位置探測圖形上邊緣的上方劃分出第I采樣區域，在所述位置探測圖形下邊緣的下方劃分出第2采樣區域，在所述位置探測圖形左邊緣的左方劃分出第3采樣區域，在所述位置探測圖形右邊緣的右方劃分出第4采樣區域；其中，所述第I采樣區域、所述第2采樣區域、所述第3采樣區域和所述第4采樣區域均為所述QR碼圖像中的部分區域；
[0010]S2，對于任意一個第i采樣區域，其中，i = 1、2、3或4，均執行以下操作:
[0011]采集所述第i采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與該采樣區域對應的直方圖；
[0012]由此得到與第I采樣區域對應的第I直方圖，與第2采樣區域對應的第2直方圖，與第3采樣區域對應的第3直方圖，與第4采樣區域對應的第4直方圖；
[0013]S3，分別對所述第I直方圖、所述第2直方圖、所述第3直方圖和所述第4直方圖進行濾波并求導數，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，是否存在兩個直方圖為呈現單峰特性的直方圖，如果存在，則得出所檢測出的位置探測圖形為正確檢測的結論；否則，則得出所檢測出的位置探測圖形為誤檢測的結論。
[0014]優選的，SI中，所述第I采樣區域、所述第2采樣區域、所述第3采樣區域和所述第4采樣區域為形狀完全相同的區域。
[0015]優選的，所述第I采樣區域、所述第2采樣區域、所述第3采樣區域和所述第4采樣區域均為長方形、矩形或三角形。
[0016]優選的，SI中，根據誤檢測排除精度以及所述位置探測圖形的邊長長度確定以下參數值:
[0017]所述第I采樣區域距離所述位置探測圖形上邊緣的距離L1、所述第I采樣區域的長度值和寬度值；
[0018]所述第2采樣區域距離所述位置探測圖形下邊緣的距離L2、所述第2采樣區域的長度值和寬度值；
[0019]所述第3采樣區域距離所述位置探測圖形左邊緣的距離L3、所述第3采樣區域的長度值和寬度值；
[0020]所述第4采樣區域距離所述位置探測圖形右邊緣的距離L4、所述第4采樣區域的長度值和寬度值。
[0021]優選的，S2中，與所述第i采樣區域對應的直方圖通過以下方法獲得:
[0022]采集所述第i采樣區域中每一個像素點的色度值，然后按預設算法將相鄰的若干個色度值歸入同一色度區間，由此得到多個色度區間；然后統計屬于相同色度區間的像素點個數，以色度區間為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與該采樣區域對應的直方圖。
[0023]優選的，在采集所述第i采樣區域中每一個像素點的色度值之前，還包括:
[0024]對所述位置探測圖形所在的QR碼圖像進行色彩增強處理。
[0025]優選的，SI之前，還包括以下定位位置探測圖形的步驟，包括:
[0026]S11，讀取需要定位位置探測圖形的QR碼原始圖像；其中，所述QR碼原始圖像包括QR碼目標區域和背景區域；
[0027]S12，對所述QR碼原始圖像進行二值化處理，得到只具有黑色像素點和白色像素點的二值化圖像；
[0028]S13，在所述二值化圖像所在的平面上建立直角坐標系；
[0029]設定掃描分辯率，在所設定的掃描分辯率下，設所述二值化圖像是由η行η列的像素點組成的矩陣，則矩陣中任意一個像素點記為Cij ;其中，I ^n；l
[0030]按照所設定的掃描分辯率，逐行同向水平掃描所述二值化圖像，對于任意的第k行，均采用以下掃描方式:
[0031]S13.1，令 j = I ;
[0032]S13.2，讀取并記錄Ckj像素點的色度值；
[0033]S13.3，判斷j是否等于n，如果等于，則本行掃描結束，轉到S13.5 ;如果不等于，則繼續讀取并記錄ck(j+1)像素點的色度值，然后判斷Ck(j+1)像素點的色度值是否與Ckj像素點的色度值相同，如果相同，則執行S13.4 ;如果不相同，則記錄Ck(j+1)像素點在所建立的直角坐標系上的位置坐標值，然后執行S13.4 ；
[0034]S13.4，令 j = j+1，然后轉到 S13.3 ；
[0035]S13.5，設掃描第k行時，共記錄X個像素點的位置坐標值；其中，O彡X彡n，x為整數；將X個像素點按掃描先后順序依次記為Pp Ρζ..Ρχ ;設L1代表P1和P2像素點之間的水平距離、L2代表P2和P3像素點之間的水平距離，依此類推，Lx^1代表Pjri和Px像素點之間的水平距離；
[0036]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像素點的位置坐標值，然后計算Pp1像素點的位置坐標值和pa+1像素點的位置坐標值的平均值，該平均值即為候選點的位置坐標值；
[0037]S14，當完成對η行的同向水平掃描之后，共得到多個候選點；采用聚類算法對得到的所有候選點進行聚類，共得到三個類，每一個類的聚類中心位置坐標即為定位到的位置探測圖形的中心坐標；由此定位到所述QR碼原始圖像中的三個位置探測圖形。
[0038]優選的，判斷Lp Iv..Ljri 之中，是否存在 La_2 =La^1:La:La+1:La+2 ^ 1:1:3:1:1 的數值序列，是指:
[0039]設定誤差允許值為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% )；
[0040]xl-xl*F%彡 La+1 ( xl+xl*F% ;xl_xl*F%彡 La+2 ( xl+xl*F% ;則為 La_2 =La^1:La:La+1:La+2 ^ 1:1: 3:1:1 o
[0041]優選的，所述聚類算法為K均值聚類算法。
[0042]本發明還提供一種快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的系統，包括:
[0043]采樣區域劃分模塊，用于對于任意一個定位到的位置探測圖形，該位置探測圖形所在的QR碼圖像包括目標區域和同色背景區域；在所述位置探測圖形上邊緣的上方劃分出第I采樣區域，在所述位置探測圖形下邊緣的下方劃分出第2采樣區域，在所述位置探測圖形左邊緣的左方劃分出第3采樣區域，在所述位置探測圖形右邊緣的右方劃分出第4采樣區域；其中，所述第I采樣區域、所述第2采樣區域、所述第3采樣區域和所述第4采樣區域均為所述QR碼圖像中的部分區域；
[0044]第I直方圖生成模塊，用于采集第I采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與第I采樣區域對應的第I直方圖；
[0045]第2直方圖生成模塊，用于采集第2采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與第2采樣區域對應的第2直方圖；
[0046]第3直方圖生成模塊，用于采集第3采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與第3采樣區域對應的第3直方圖；
[0047]第4直方圖生成模塊，用于采集第4采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與第4采樣區域對應的第4直方圖；
[0048]濾波求導模塊，用于分別對所述第I直方圖生成模塊所生成的第I直方圖、所述第2直方圖生成模塊所生成的第2直方圖、所述第3直方圖生成模塊所生成的第3直方圖、所述第4直方圖生成模塊所生成的第4直方圖進行濾波并求導數；
[0049]單峰特征判斷模塊，用于判斷濾波求導后的第I直方圖、第2直方圖、第3直方圖和第4直方圖中，是否存在兩個直方圖為呈現單峰特性；
[0050]檢測結論生成模塊，用于當所述單峰特征判斷模塊判斷結果為是時，得出所檢測出的位置探測圖形為正確檢測的結論；否則，則得出所檢測出的位置探測圖形為誤檢測的結論。
[0051]本發明的有益效果如下:
[0052]本發明提供的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法和系統，能夠簡單快速的判斷所定位到的位置探測圖形是否正確，防止依據誤檢測的位置探測圖形對QR碼解碼；另外，還具有計算資源消耗少、判斷結果準確度高的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0053]圖1為現有QR碼的結構示意圖；
[0054]圖2為本發明提供的QR碼原始圖像的一種具體示例圖；
[0055]圖3為在判斷定位到的位置探測圖形Wl是否正確時，各采樣區域的一種具體劃分示意圖；
[0056]圖4為將圖3中QR碼中黑色像素點省略后的示意圖；
[0057]圖5為在判斷定位到的位置探測圖形W2是否正確時時，各采樣區域的劃分具體示意圖；
[0058]圖6為將圖5中QR碼中黑色像素點省略后的示意圖；
[0059]圖7為在判斷定位到的位置探測圖形W3是否正確時，各采樣區域的另一種具體劃分示意圖；
[0060]圖8為將圖7中QR碼中黑色像素點省略后的示意圖；
[0061]圖9為本發明提供的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法的流程示意圖；
[0062]圖10為本發明提供的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0063]以下結合附圖對本發明進行詳細說明:
[0064]本發明提供一種快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，在采用任何定位方法定位到QR碼原始圖像中的三個位置探測圖形之后，為進一步保證定位結果準確性，包括以下的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，如圖9所示，包括:
[0065]SI，對于任意一個定位到的所述位置探測圖形，該位置探測圖形所在的QR碼圖像包括目標區域和同色背景區域；如圖3所示，標號7即為同色背景區域的外邊緣；目標區域即為QR碼碼字所在的區域。
[0066]在所述位置探測圖形上邊緣的上方劃分出第I采樣區域，在所述位置探測圖形下邊緣的下方劃分出第2采樣區域，在所述位置探測圖形左邊緣的左方劃分出第3采樣區域，在所述位置探測圖形右邊緣的右方劃分出第4采樣區域；其中，所述第I采樣區域、所述第2采樣區域、所述第3采樣區域和所述第4采樣區域均為所述QR碼圖像中的部分區域；由于第I采樣區域到第4采樣區域均為QR碼圖像中的部分區域，也就是說，第I采樣區域到第4采樣區域或者位于目標區域，或者位于同色背景區域，或者位于同色背景區域和目標區域的交叉區域。只有在這個前提下，才能使用本發明后續基于直方圖峰數判斷是否誤檢測。具體原理在后續介紹。
[0067]其中，為保證檢測結果的準確性，第I采樣區域、第2采樣區域、第3采樣區域和第4采樣區域為形狀完全相同的區域，以保證各采樣區域的面積完全相同；其形狀可以均為長方形、矩形或三角形等。
[0068]另外，根據誤檢測排除精度以及位置探測圖形的邊長長度確定以下參數值:
[0069]所述第I采樣區域距離所述位置探測圖形上邊緣的距離L1、所述第I采樣區域的長度值和寬度值；所述第2采樣區域距離所述位置探測圖形下邊緣的距離L2、所述第2采樣區域的長度值和寬度值；所述第3采樣區域距離所述位置探測圖形左邊緣的距離L3、所述第3采樣區域的長度值和寬度值；所述第4采樣區域距離所述位置探測圖形右邊緣的距離L4、所述第4采樣區域的長度值和寬度值。
[0070]下面介紹三種采樣區域的具體劃分實施例:
[0071]第一種:
[0072]如圖3所示，為在判斷定位到的位置探測圖形Wl是否正確時，各采樣區域的一種具體劃分示意圖；其中，3-1代表第I采樣區域；4-1代表第4采樣區域，；5-1代表第2采樣區域；6_1代表第3采樣區域；由圖3可以看出，第I采樣區域到第4采樣區域均為矩形，其與被定位到的位置探測圖形的某一邊緣完全重合。由于圖3所劃分的采樣區域邊緣與QR碼中的黑色像素點存在重合，因此，為清楚表征所劃分的各采樣區域的位置和形狀，如圖4所示，為將圖3中QR碼中黑色像素點省略后的示意圖；
[0073]第二種:
[0074]如圖5所示，為在判斷定位到的位置探測圖形W2是否正確時時，各采樣區域的劃分具體示例。其中，3-2代表第I采樣區域；4-2代表第4采樣區域，；5-2代表第2采樣區域；6-2代表第3采樣區域；如圖6所示，為將圖5中QR碼中黑色像素點省略后的示意圖；圖5-圖6中，所劃分的采樣區域邊緣與QR碼中的黑色像素點存在重合。
[0075]第三種:
[0076]如圖7所示，為在判斷定位到的位置探測圖形W3是否正確時，各采樣區域的另一種具體劃分示意圖；其中，3-3代表第I采樣區域；4-3代表第4采樣區域，；5-3代表第2采樣區域；6_3代表第3采樣區域；如圖8所示，為將圖7中QR碼中黑色像素點省略后的示意圖；圖7-圖8中，所劃分的采樣區域邊緣與QR碼中的黑色像素點不重合，存在一定的間隔。
[0077]由此可見，本發明中，只要保證各采樣區域的面積和形狀完全相同即可，具體劃分位置可根據實際檢測需要靈活設置。
[0078]S2，對于任意一個第i采樣區域，其中，i = 1、2、3或4，均執行以下操作:
[0079]采集所述第i采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與該采樣區域對應的直方圖；具體實現方式為:
[0080]采集所述第i采樣區域中每一個像素點的色度值，然后按預設算法將相鄰的若干個色度值歸入同一色度區間，由此得到多個色度區間；然后統計屬于相同色度區間的像素點個數，以色度區間為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與該采樣區域對應的直方圖。
[0081]例如，色度區間可選為50，本領域技術人員公知，共存在256個色度值，則:將色度值1-50劃分為第I色度區間；將色度值51-100劃分為第2色度區間；將色度值101-150劃分為第3色度區間；將色度值151-200劃分為第4色度區間；將色度值201-256劃分為第5色度區間；然后，以第I色度區間為例，統計每一個采樣區域中落入色度值1-50范圍內的像素點個數。
[0082]本步驟中，為保證直方圖統計的簡便性，可以首先對位置探測圖形所在的QR碼圖像進行色彩增強處理，然后再采集各采樣區域中每一個像素點的色度值。
[0083]由此得到與第I采樣區域對應的第I直方圖，與第2采樣區域對應的第2直方圖，與第3采樣區域對應的第3直方圖，與第4采樣區域對應的第4直方圖；
[0084]S3，分別對所述第I直方圖、所述第2直方圖、所述第3直方圖和所述第4直方圖進行濾波并求導數，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，是否存在兩個直方圖為呈現單峰特性的直方圖，如果存在，則得出所檢測出的位置探測圖形為正確檢測的結論；否則，則得出所檢測出的位置探測圖形為誤檢測的結論。
[0085]例如，對于圖3，在判斷定位到的位置探測圖形Wl是否正確時，在劃分得到3-1-第I采樣區域、4-1-第4采樣區域、5-1-第2采樣區域和6-1-第3采樣區域這四個采樣區域后，為簡化說明，以每一個采樣區域均包括100個像素點為例:
[0086]對于第I采樣區域，由于其完全位于同色背景區域，也就是說，這100個像素點的色度值相同，因此，所得到的第I直方圖中，只出現一個與同色背景區域的色度值對應的單峰，該單峰面積為100個單元面積。
[0087]對于第4采樣區域，位于QR碼目標區域，由于QR碼目標區域包含黑色像素點和白色像素點，因此，所得到的第4直方圖中，呈現雙峰特征，一個峰與黑色色度值對應，代表第4采樣區域中包含的黑色像素點面積；另一個峰與白色色度值對應，代表第4采樣區域中包含的白色像素點面積；例如，黑色色度值對應的峰面積為75個單元面積，白色色度值對應的峰面積為25個單元面積。
[0088]對于第2采樣區域，位于QR碼目標區域，與第4采樣區域類似，所得到的第2直方圖中，呈現雙峰特征，一個峰與黑色色度值對應，代表第2采樣區域中包含的黑色像素點面積，如為20個單元面積；另一個峰與白色色度值對應，代表第2采樣區域中包含的白色像素點面積如80個單元面積。
[0089]對于第3采樣區域，由于其完全位于同色背景區域，與第I采樣區域類似，因此，所得到的第3直方圖中，只出現一個與同色背景區域的色度值對應的單峰，該單峰面積為100個單元面積。
[0090]因此，對于圖3，第I直方圖和第3直方圖呈現單峰特性，由此得出，所檢測出的位置探測圖形Wl為正確的位置探測圖形結論。
[0091]再例如，對于圖5，在判斷定位到的位置探測圖形W2是否正確時，在劃分得到3-2第I采樣區域、4-2-第4采樣區域、5-2第2采樣區域和6-2-第3采樣區域這四個采樣區域后，統計得到的第I直方圖到第4直方圖均呈現雙峰特性，由此得出，所定位到的位置探測圖形W2為誤檢測的結論。
[0092]再例如，對于圖6，在判斷定位到的位置探測圖形W3是否正確時，統計得到的第I直方圖到第4直方圖中，存在兩個直方圖呈現單峰特性，由此得出，所定位到的位置探測圖形W3為正確檢測的結論。
[0093]由此可見，本發明在判斷定位到的位置探測圖形是否為誤檢測時，分別統計該位置探測圖形的上、下、左、右四個采樣區域的色度統計情況的直方圖，由此得到四個直方圖；然后，判斷這四個直方圖中，是否存在兩個直方圖呈現單峰特征，如果存在，則表明定位到的位置探測圖形位于QR碼圖像的某一個頂角位置，例如，位于左上角、右上角或左下角，則得出檢測到的位置探測圖形為正確的結論；也就是說，對于正確的位置探測圖形，其必然存在兩個位于單色背景區域的采樣區域，而位于單色背景區域的采樣區域的統計直方圖必然呈現單峰特征；而對于錯誤的位置探測圖形，由于其位于QR碼目標圖像內部，因此，不存在純單色背景區域的采樣區域，所以，得到的統計直方圖必然不呈現單峰特征。反之，則表明所定位到的位置探測圖形位于QR碼圖像的非頂角區域，則得出檢測到的位置探測圖形為錯誤的結論；具有誤檢測排查速度快、消耗的計算資源少的優點。另外，由于現有QR碼規范中，在QR碼目標圖像的外圍，均具有某一寬度的單色背景區域，所以，本發明提供的誤檢測排除過程，具有適用范圍廣的優點。
[0094]作為一種優選方式，本發明還提供了一種定位位置探測圖形的步驟，包括:
[0095]S11，讀取需要定位位置探測圖形的QR碼原始圖像；其中，所述QR碼原始圖像包括QR碼目標區域和背景區域；
[0096]如圖2所示，為QR碼原始圖像的一種具體示例圖，其中，圖2中標號I為目標區域，位于目標區域外部的區域即為背景區域，即圖2中的標號2。在背景區域中，可能存在一些干擾圖案。
[0097]S12，對所述QR碼原始圖像進行二值化處理，得到只具有黑色像素點和白色像素點的二值化圖像；也就是說，二值化圖像只具有兩種色度值，分別為黑色和白色。
[0098]S13，在所述二值化圖像所在的平面上建立直角坐標系；
[0099]可以以二值化圖像所在平面上任意一點作為坐標原點而建立直角坐標系，通過建立直角坐標系，主要用于表示后續聚類時各候選點的位置坐標值，本發明中，為方便說明，采用以二值化圖像左下角的頂點為坐標原點O，坐標原點O水平向右的方向為X軸，坐標原點O垂直向上的方向為y軸的方式，參考圖2的直角坐標系建立方式。
[0100]設定掃描分辯率，在所設定的掃描分辯率下，設所述二值化圖像是由η行η列的像素點組成的矩陣，則矩陣中任意一個像素點記為Cij ;其中，I ^n；l;其中，分辨率的設定值根據具體定位精度確定。
[0101]按照所設定的掃描分辯率，逐行同向水平掃描所述二值化圖像，需要說明的是，本領域技術人員可以理解，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，首先對二值化圖像進行旋轉操作，然后再掃描也可。具體掃描方式非常靈活，凡基于本發明的掃描原理，即:通過色度值變化記錄像素點位置坐標值，可以想到的變形均在本發明保護范圍之內。
[0102]對于任意的第k行，均采用以下掃描方式:
[0103]S13.1，令 j = I ;
[0104]S13.2，讀取并記錄Ckj像素點的色度值；
[0105]S13.3，判斷j是否等于n，如果等于，則本行掃描結束，轉到S13.5 ;如果不等于，則繼續讀取并記錄ck(j+1)像素點的色度值，然后判斷Ck(j+1)像素點的色度值是否與Ckj像素點的色度值相同，如果相同，則執行S13.4 ;如果不相同，則記錄Ck(j+1)像素點在所建立的直角坐標系上的位置坐標值，然后執行S13.4 ；
[0106]S13.4，令 j = j+1，然后轉到 S13.3 ；
[0107]實際應用中，對于某一個二值化圖像，η通常等于1000以上，為介紹掃描原理，簡化說明，以η = 10為例，介紹一種簡化模式:第1-3行中各像素點的顏色參見表1:
[0108]表1
【權利要求】
1.一種快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，其特征在于，包括以下步驟: SI，對于任意一個定位到的位置探測圖形，該位置探測圖形所在的QR碼圖像包括目標區域和同色背景區域； 在所述位置探測圖形上邊緣的上方劃分出第I采樣區域，在所述位置探測圖形下邊緣的下方劃分出第2采樣區域，在所述位置探測圖形左邊緣的左方劃分出第3采樣區域，在所述位置探測圖形右邊緣的右方劃分出第4采樣區域；其中，所述第I采樣區域、所述第2采樣區域、所述第3采樣區域和所述第4采樣區域均為所述QR碼圖像中的部分區域； S2，對于任意一個第i采樣區域，其中，i = 1、2、3或4，均執行以下操作: 采集所述第i采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與該采樣區域對應的直方圖； 由此得到與第I采樣區域對應的第I直方圖，與第2采樣區域對應的第2直方圖，與第3采樣區域對應的第3直方圖，與第4采樣區域對應的第4直方圖； S3，分別對所述第I直方圖、所述第2直方圖、所述第3直方圖和所述第4直方圖進行濾波并求導數，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，是否存在兩個直方圖為呈現單峰特性的直方圖，如果存在，則得出所檢測出的位置探測圖形為正確檢測的結論；否則，則得出所檢測出的位置探測圖形為誤檢測的結論。
2.根據權利要求1所述的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，其特征在于，SI中，所述第I采樣區域、所述第2采樣區域、所述第3采樣區域和所述第4采樣區域為形狀完全相同的區域。
3.根據權利要求1所述的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，其特征在于，所述第I采樣區域、所述第2采樣區域、所述第3采樣區域和所述第4采樣區域均為長方形、矩形或三角形。
4.根據權利要求1所述的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，其特征在于，SI中，根據誤檢測排除精度以及所述位置探測圖形的邊長長度確定以下參數值: 所述第I采樣區域距離所述位置探測圖形上邊緣的距離L1、所述第I采樣區域的長度值和寬度值； 所述第2采樣區域距離所述位置探測圖形下邊緣的距離L2、所述第2采樣區域的長度值和寬度值； 所述第3采樣區域距離所述位置探測圖形左邊緣的距離L3、所述第3采樣區域的長度值和寬度值； 所述第4采樣區域距離所述位置探測圖形右邊緣的距離L4、所述第4采樣區域的長度值和寬度值。
5.根據權利要求1所述的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，其特征在于，S2中，與所述第i采樣區域對應的直方圖通過以下方法獲得: 采集所述第i采樣區域中每一個像素點的色度值，然后按預設算法將相鄰的若干個色度值歸入同一色度區間，由此得到多個色度區間；然后統計屬于相同色度區間的像素點個數，以色度區間為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與該采樣區域對應的直方圖。
6.根據權利要求1所述的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，其特征在于，在采集所述第i采樣區域中每一個像素點的色度值之前，還包括: 對所述位置探測圖形所在的QR碼圖像進行色彩增強處理。
7.根據權利要求1所述的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，其特征在于，SI之前，還包括以下定位位置探測圖形的步驟，包括: S11，讀取需要定位位置探測圖形的QR碼原始圖像；其中，所述QR碼原始圖像包括QR碼目標區域和背景區域； S12，對所述QR碼原始圖像進行二值化處理，得到只具有黑色像素點和白色像素點的二值化圖像； S13，在所述二值化圖像所在的平面上建立直角坐標系； 設定掃描分辯率，在所設定的掃描分辯率下，設所述二值化圖像是由η行η列的像素點組成的矩陣，則矩陣中任意一個像素點記為Cij ;其中，I ^n；l 按照所設定的掃描分辯率，逐行同向水平掃描所述二值化圖像，對于任意的第k行，均采用以下掃描方式:
S13.1，令 j = I ； S13.2，讀取并記錄Ckj像素點的色度值； S13.3，判斷j是否等于n，如果等于，則本行掃描結束，轉到S13.5 ;如果不等于，則繼續讀取并記錄Ck(j+1)像素點的色度值，然后判斷Ck(j+1)像素點的色度值是否與Ckj像素點的色度值相同，如果相同，則執行S13.4 ;如果不相同，則記錄Ck(j+1)像素點在所建立的直角坐標系上的位置坐標值，然后執行S13.4 ； S13.4，令 j = j+1，然后轉到 S13.3 ； S13.5,設掃描第k行時,共記錄X個像素點的位置坐標值；其中，O ^ X ^ η, X為整數；將X個像素點按掃描先后順序依次記為P1IfPx ;設L1代表P1和P2像素點之間的水平距離、L2代表P2和P3像素點之間的水平距離，依此類推，Lx^1代表Pjri和Px像素點之間的水平距離； 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像素點的位置坐標值，然后計算Ph像素點的位置坐標值和Pa+1像素點的位置坐標值的平均值，該平均值即為候選點的位置坐標值； S14，當完成對η行的同向水平掃描之后，共得到多個候選點；采用聚類算法對得到的所有候選點進行聚類，共得到三個類，每一個類的聚類中心位置坐標即為定位到的位置探測圖形的中心坐標；由此定位到所述QR碼原始圖像中的三個位置探測圖形。
8.根據權利要求7所述的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，其特征在于，判斷 U、Iv..Ljri 之中，是否存在 La_2 =La^1:La:La+1:La+2 ^ 1:1:3:1:1 的數值序列，是指: 設定誤差允許值為 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
9.根據權利要求7所述的快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的方法，其特征在于，所述聚類算法為K均值聚類算法。
10.一種快速排除QR碼位置探測圖形誤檢測的系統，其特征在于，包括: 采樣區域劃分模塊，用于對于任意一個定位到的位置探測圖形，該位置探測圖形所在的QR碼圖像包括目標區域和同色背景區域；在所述位置探測圖形上邊緣的上方劃分出第I采樣區域，在所述位置探測圖形下邊緣的下方劃分出第2采樣區域，在所述位置探測圖形左邊緣的左方劃分出第3采樣區域，在所述位置探測圖形右邊緣的右方劃分出第4采樣區域；其中，所述第I采樣區域、所述第2采樣區域、所述第3采樣區域和所述第4采樣區域均為所述QR碼圖像中的部分區域； 第I直方圖生成模塊，用于采集第I采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與第I采樣區域對應的第I直方圖； 第2直方圖生成模塊，用于采集第2采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與第2采樣區域對應的第2直方圖； 第3直方圖生成模塊，用于采集第3采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與第3采樣區域對應的第3直方圖； 第4直方圖生成模塊，用于采集第4采樣區域中每一個像素點的色度值，然后統計屬于相同色度值的像素點個數，以色度值為橫坐標，以像素點個數為縱坐標得出與第4采樣區域對應的第4直方圖； 濾波求導模塊，用于分別對所述第I直方圖生成模塊所生成的第I直方圖、所述第2直方圖生成模塊所生成的第2直方圖、所述第3直方圖生成模塊所生成的第3直方圖、所述第4直方圖生成模塊所生成的第4直方圖進行濾波并求導數； 單峰特征判斷模塊，用于判斷濾波求導后的第I直方圖、第2直方圖、第3直方圖和第4直方圖中，是否存在兩個直方圖為呈現單峰特性； 檢測結論生成模塊，用于當所述單峰特征判斷模塊判斷結果為是時，得出所檢測出的位置探測圖形為正確檢測的結論；否則，則得出所檢測出的位置探測圖形為誤檢測的結論。
【文檔編號】G06K7/10GK104200187SQ201410422616
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2014年8月25日
【發明者】張宇, 田德振 申請人:北京慧眼智行科技有限公司