[发明专利]二维码图像处理方法

权利要求书

1.一种二维码图像处理方法，其特征在于它按照以下步骤顺序进行：

1）获取定位区域；

2）调获得定位区域后，根据datamatrix二维码的码制标准，采用双线性插值法调整图像尺度为正方形；

3）用非线性灰度拉伸算法来提高图像的对比度；

4）对步骤3）得到的结果进行腐蚀，以消除由光源偏差造成的阴影；

5）用二维高斯卷积算子对图像f(x,y)按块大小为q*q进行卷积；

6）对卷积后的图像G(x,y)进行自适应阈值的二值化运算，从而得到处理好的datamatrix二维码；

7）将得到的标准的datamatrix二维码输入进解码器中进行解码。

2.根据权利要求1所述的二维码图像处理方法，其特征在于：所述的步骤2）的具体方法为：

（a）设新图像像素位置为(m,n)，放大倍数分别为k,p,则调整后像素位置在原图像的对应位置为：；

（b）设原图像四个点,f(i,j),f(i+1,j),f(i,j+1),f(i+1,j+1),计算四点区域的插值，得到新图像对应位置处的像素值f(x,y)：

其中， ,b,且：

a=x-i；b=y-j；

（c）通过调整参数k和p，将图像变成p*q宽度的正方形；其中，p为二维码的码字个数，q为将p扩展的尺度。

3.根据权利要求1所述的二维码图像处理方法，其特征在于：所述的步骤3）的具体方法为：

（a）设图像f(x,y)的灰度最小值为min，灰度最大值为max,则图像灰度均值为：

；

（b）根据灰度均值计算最小值E：

设定参数e1=0.05，e2=0.95， E= min(E1,E2)，eps为一个趋近于0的常数；

其中，；

（c）将得到的E带入方程中计算，得到对比度增强后的图像，设函数输入图像d=f(x,y),则计算方程为：。

4.根据权利要求3所述的二维码图像处理方法，其特征在于：所述的步骤b）中eps为10^-26~10^-28。

5.根据权利要求1所述的二维码图像处理方法，其特征在于：所述的步骤4）的具体方法为：设置结构元素g对图像f(x,y)进行腐蚀：

(fΘg)(s, t)=min{f(s+x, t+y)- g(s,t)|s+x, t+y∈Df , x+y∈Dg }

其中，g为结构元素，s为竖直方向的尺度，t为结构元素水平方向的尺度，Df为图像f(x,y)垂直方向的边界，Dg为图像f(x,y)水平方向的边界。

6.根据权利要求1所述的二维码图像处理方法，其特征在于：所述的步骤5）中卷积结果输出一个12×12的矩阵，该矩阵中每个像素的值表示每一个块的高斯加权均值；

其中归一化的高斯算子为： g(x,y)=；

设卷积后的图像为G(x,y)，则：G(x,y)=g(x,y)*f(x,y)；其中，g(x,y)为归一化的高斯算子，f(x,y)为图像，G(x,y)为卷积后的图像，σ为高斯函数的标准差，σ=0.5，“*”为卷积运算符，高斯算子的尺度为q。

7.根据权利要求1所述的二维码图像处理方法，其特征在于：所述的步骤6）的具体方法为：

（a）将得到的12×12的矩阵应用最大类间方差法计算形成二值化区域；

（b）设区域内像素的取值范围为min~max，该区域内像素总数目为N，设该区域二值化的最佳阈值为T，其中T∈min~max，当阈值为Ti时：

i）若该区域灰度值大于Ti的像素数目为sum1，像素值的和为max1，则其灰度均值为：；其权值为： ；

ii）该区域灰度值小于Ti的像素数目为sum2，像素值的和为max2，则其灰度均值为：；其权值为：；

iii）得到该区域的整体灰度均值为：；

从而得到两部分方差和为：；

遍历所有的Ti，将得到最大方差值的阈值作为将该区域二值化的阈值。