[发明专利]一种快速响应矩阵二维码图像的校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像的校正方法，尤其是一种快速响应矩阵二维码图像的校正方法。

背景技术

目前，《快速响应矩阵码QR Code》(中华人民共和国国家标准GB/T18284-2000)给出的参考译码算法首先根据横向和纵向的扫描确定FP(Finder Pattern，寻像图形)，根据FP确定AP(AlignmentPattern，校正图形)，然后根据FP和AP建立采样网格，获取解码前的信息。在实践中，对于QR Code(Quickly Response Code，快速响应矩阵码)图像经过旋转变换后得到的图像，为了准确得到FP的位置，一般除了横向和纵向的扫描外，还增加45度交叉方向的扫描。

然而，由于成像条件的限制，QR Code图像往往会产生透视变换，以上的方法即使能够顺利地找到FP，也无法根据参考译码算法得到正确的AP位置和采样网格，即现有的算法无法鲁棒地识别透视QR Code图像。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通过鲁棒地估计透视矩阵的参数实现QR Code图像解码目的的QR Code图像的校正方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种快速响应矩阵二维码图像的校正方法，包括以下步骤：

1.1根据参考译码算法，扫描确定所述快速响应矩阵二维码图像的三个寻像图形点；

1.2根据所述三个寻像图形点分别确定所述快速响应矩阵二维码图像的四条侧边的分布点集；

1.3所述四条侧边的分布点集分别采用随机抽样一致性算法拟合得到四条侧边的拟合直线，所述四条侧边的拟合直线两两相交得到图像坐标系下所述快速响应矩阵二维码图像的四个顶点；

1.4采用奇异值分解方法估计所述四个顶点在图像坐标系及世界坐标系中的透视变换关系得到透视变换参数；

1.5根据所述透视变换参数，对所述快速响应矩阵二维码图像重新采样，得到校正后的快速响应矩阵二维码图像。

上述方案中，步骤1.2中四个侧边的分布点集的确定方法如下，其中，将所述三个寻像图形点中与其余两个寻像图形点均相邻的寻像图形点记为第二寻像图形点，与所述第二寻像图形点顺时针相邻的寻像图形点记为第三寻像图形点，与所述第二寻像图形点逆时针相邻的寻像图形点记为第一寻像图形点：

以第二寻像图形点为开始点，依第一寻像图形点到第二寻像图形点的方向及其反向方向进行扫描得到扫描起点集，以所述扫描起点集中的每一点为起点，依第三寻像图形点到第二寻像图形点的方向进行扫描得到所述快速响应矩阵二维码图像一侧边的分布点集；以第二寻像图形点为开始点，依第三寻像图形点到第二寻像图形点的方向及其反向方向进行扫描得到扫描起点集，以所述扫描起点集中的每一点为起点，依第一寻像图形点到第二寻像图形点的方向进行扫描得到所述快速响应矩阵二维码图像一侧边的分布点集；以第三寻像图形点为开始点，依第一寻像图形点到第二寻像图形点的方向及其反向方向进行扫描得到扫描起点集，以所述扫描起点集中的每一点为起点，依第二寻像图形点到第三寻像图形点的方向进行扫描得到所述快速响应矩阵二维码图像一侧边的分布点集；以第一寻像图形点为开始点，依第二寻像图形点到第三寻像图形点的方向及其反向方向进行扫描得到扫描起点集，以所述扫描起点集中的每一点为起点，依第二寻像图形点到第一寻像图形点的方向进行扫描得到所述快速响应矩阵二维码图像一侧边的分布点集。

上述方案中，所述扫描采用数字微分分析方法，根据扫描过程中的深浅色的转换进行，即扫描色彩深色转为浅色两次后，所述扫描停止。

上述方案中，步骤1.3中直线的拟合步骤包括：

4.1预设匹配点数的阈值和拟合次数的阈值；

4.2选定一未经拟合的侧边的分布点集，选择所述分布点集中的2到4个点形成一子点集；

4.3对所述子点集进行拟合，得到一所述侧边的拟合直线，并记录所述分布点集中可以匹配到所述拟合直线上的点的数量和所述拟合直线的参数；

4.4若匹配的点的数量达到或超过所述匹配点数的阈值，则以所述拟合直线为所述侧边的最终拟合结果，若还存在未经拟合的侧边的分布点集，回到步骤4.2，否则结束拟合步骤；若匹配的点的数量未达到所述匹配点数的阈值，判断拟合次数是否超出所述拟合次数的阈值，若未超过，回到步骤4.3，否则以记录中匹配的点的数量最大的拟合直线为所述侧边的最终拟合结果，若还存在未经拟合的侧边的分布点集，回到步骤4.2，否则结束拟合步骤。