[发明专利]一种点刻式DPM二维码区域定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及定位领域，特别涉及一种背景复杂、光照不均、对比度低的点刻式DPM二维码区域定位方法。

背景技术

直接零件标志(Direct Part Mark，DPM)^[1]最初应用在机械电子行业的零部件上，即通过激光点刻蚀刻等手段，将零部件从生产、质量检测、出厂等丰富信息记录在一幅图像当中。而后扩展到汽车制造、制药医疗、军队枪械管理等领域，并有向其他行业推广的趋势。DPM二维码是目前物联网技术中最流行的一类重要的信息源。

由于DPM二维码多应用于金属、铸铁、木材、玻璃等材质中，因此需要使用通过激光点刻、蚀刻、机打撞机等手段点刻而成，以保证DPM二维码的永久性和不易磨损性。而在背景复杂的条件下，点刻式码的特征与点阵式码相比较为隐蔽，容易与工件上的其他信息混淆，有效信息部分也易出现凹凸不平的情况，从而导致定位困难。

目前，国内外对点刻式码的定位识别研究较少。以往，二维码定位算法多利用二维码的几何形态，采用边缘提取、几何检测等方法定位和分割二维码，其优点是对于背景简单、标记清晰的二维码的定位速度较快。但在背景复杂、对比度低的DPM二维码上使用时，误检率极高。而国外少数几家大公司利用顶尖的硬件技术弥补软件检测算法的缺陷，同时在定位过程中加入辅助线或定位点预定位条码区域等，而后提取条码数据，以便提高其识别准确性。但此种方法约束较多，对实时在线检测点刻码的适用性不高。

而且以上提及算法多数停留在使用由低层次图像的基本单元——像素组成的二维矩阵来表示二维码结构，即通过基于图像像素的特征来描述图像内容。对于像素点聚集特征明显的DPM二维码图像来说，以像素为单位计算效率较低。而超像素方法作为中层视觉特征在反映区域特性、计算快速等方向具有优势。目前，鲜有研究者从超像素分割的角度定位点刻式DPM二维码区域。

[参考文献]

[1]Information Technology—Automatic Identification and Data Capture Techniques—Guidelines for Direct Part Marking(DPM)[S],ISO/IEC TR 24720—2008(E),2008。

[2]韩守东，赵勇，陶文兵，桑农著，基于高斯超像素的快速Graph Cuts图像分割方法[J]，自动化学报，2011，37(1)：11—20。

[3]Achanta R,Shaji A,Smith K,Lucchi A,Fua P,Susstrunk S。SLIC superpixels compared to state—of—the—art superpixel methods[J]。IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2012,34(11):2274—2282。

[4]周林，平西建，徐森，张涛著，基于谱聚类的聚类集成算法[J]，自动化学报，2012，38(8)：1335—1342。

发明内容

本发明提供了一种点刻式DPM二维码区域定位方法，本发明可以提高定位点刻式DPM二维码的精度，降低了点刻式DPM二维码识别产品的生产成本。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种点刻式DPM二维码区域定位方法，包括以下步骤：

步骤一、将采集到含有点刻式DPM二维码的图像转化为5维特征向量；

步骤二、用AE—SLIC算法对图像进行超像素分割，该算法具体内容包括：

2—1)初始化：令a⁽⁰⁾＝r⁽⁰⁾＝0,λ＝0.9,t＝1，标记各预分区域为α,α∈[1,n']，其中，a⁽⁰⁾为初始归属函数，r⁽⁰⁾为初始吸引函数，λ为阻尼系数，t为迭代次数，n'＝N/S'，S'为预先划定的区域，N为图像总像素点；

2—2)相似度计算：在第α个区域内依次计算两点之间的相似度，