[发明专利]基于小波和大津法的二维条码图像二值化方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像二值化处理，具体讲涉及基于小波和大津法的二维条码图像二值化方法。

背景技术

二维条码图像二值化直接关系到能否成功解码。由于二维条码应用环境的复杂多变，尤其是在工业应用中，经常会遇到光照不均或背景非常复杂的情况。传统的二值化方法如大津法、最大熵法、最小错误概率法和迭代阈值法都属于全局阈值法，使用单一阈值对整幅图像进行二值化，对于光照不均或背景十分复杂的图像效果不好。而局部阈值法处理光照不均或背景十分复杂的图像时效果比全局阈值法好，但计算量大且存在块效应，效果仍不理想。文献【1】提出利用曲面拟合技术逼近背景以消除光照影响，但需要事先指定用于拟合的背景点。文献【2】提出利用小波分析提取图像低频部分作为阈值进行二值化以消除光照影响，但在存在大片背景的部分效果不是很好。

发明内容

为克服现有技术的不足，快速实现图像二值化生成和识别，本发明采用的技术方案是，基于小波和大津法的二维条码图像二值化方法，首先利用小波分解获得成像物体表面光照的近似分布；然后利用此近似分布消除光照不均的影响，使整幅图像近似处于均匀的光照之下；最后再用大津法对获得的均匀光照下的图像计算全局阈值并实现二值化。

利用小波分解获得成像物体表面光照的近似分布是，图像代表了一个物体表面上的反射光形成的2D亮度函数，设为f(x，y)，0＜f(x，y)＜∞，f(x，y)由两个因素决定：一是入射到可见场景上的光的量用照度函数i(x，y)表示；二是场景中物体对入射光反射的比率用反射函数r(x，y)表示，f(x，y)＝i(x，y)r(x，y)，设存在一个图像的多分辨率分析中的一系列尺度函数为φ，以{φ_j，m，k|j，m，k∈Z}为正交基的尺度空间{V_i}和小波函数为ψ，以为正交基的小波空间f_j+1(x，y)为图像f(x，y)在尺度j+1上的逼近，则f(x，y)的Mallat分解为：

fj+1(x,y)=Σk,mCj,k,mφj,k,m+Σϵ=1,2,3Σk,mDj,k,mϵψj,k,mϵ]]>

式中