[发明专利]一种无位置标志的图像码及其生成与解析方法

说明书

本发明提供一种无位置标志的图像码及其生成与解析方法，包括无位置标志图像码的编/解码方法。其中图像码编码过程为：采用数字水印编码技术对原始图像、附加信息以及几何校正模版进行合成，生成内置附加信息的编码图像；图像码解析过程为：通过手机摄像头、扫描仪等图像输入装置输入编码图像，利用图像中的几何校正模版对输入图像做几何失真校正，再采用数字水印提取技术解析计算出图像中的附加信息。与二维码以及有位置标志的图像码相比，本发明的技术方案无需特定位置标志就可实现对编码图像的几何失真校正，并正确读取出编码图像中的附加信息，实现智能手机、计算机等设备与该信息的快速链接，同时编码图像更加美观大方，形式更加多元化。

技术领域

本发明属于图像处理与图像自动识别领域，具体涉及一种用于在图像中植入信息的无可见定位标志的图像码及其生成与解析方法。

背景技术

随着移动互联网时代的来临，二维码已逐渐成为智能手机的键盘，互联网的接入端，并广泛应用于社会的各个领域和我们的日常生活当中。但现有的二维码不能直观或者初步展现其所包含的信息，往往需要附加文字说明；且其黑白相间的图案显得呆板，不够美观。

图像码技术是利用数字水印技术将文字、网址信息等植入图像中，同时通过智能手机、平板电脑等手持移动设备摄像头或扫描仪扫描含有水印信息的印刷图像，就可检测出埋藏在图像中的信息，并可实现手机、计算机与信息源网址的快速链接。

但是，要实现通过手机摄像头读取印刷在纸张上的图像中的水印信息，必须克服因手持移动设备扫描图像造成的图像几何失真(如图像的比例失真、角度旋转)。因此，如何快速准确实现对图像几何失真的修复，是能否正确读取图像码中的水印信息的关键技术。

为了解决手机扫描图像时造成的图像几何失真问题，专利申请CN104778491A 提出了一种图像码的生成和解析方法，在图像的4个顶角加入了4个位置标志图案(以下简称“位置标志”)。该发明解决手持移动设备扫描图像时造成的图像几何失真问题的技术方案是，通过拍摄到的图像码4个顶角的位置标志的位置关系，正确地计算出原有图像的大小以及图像的角度误差，从而可以有效地校正图像几何失真。但是,由于该发明在图像区的四个顶角分别植入了人眼可见的位置标志，在一定程度上影响了植入图像码的图像的美观性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于终端侧的图像嵌入信息编码及编码图像的解析方法，无需借助位置标志就可以实现对编码图像的几何失真自动校正，因此可以真正做到对图像进行人眼完全无法察觉的附加信息植入，使植入信息的编码图像更加美观大方。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：

采用一种无位置标志的图像码进行图像植入信息编码，将原始图像、需要植入图像的附加信息以及几何校正模版(以下简称“模版”)通过基于数字水印编码技术的图像编码器进行合成，生成编码图像。

其中，原始图像内容包括照片、LOGO图标、图形以及文字图案；需要植入图像的附加信息可以是与图像有关的文字、数字、网址等相关信息；模版是由公式(1)， (2)定义的M个不同频率成分的余弦函数构成的边长为N×N像素的正方形图像，并且32≤N≤512，并且N＜W，N＜H，W、H分别为输入图像的水平方向与垂直方向尺寸，用来完成对图像几何失真的校正；

其中，f_m(x,y)为单一频率成分的余弦函数；x与y，并且0≤x≤N-1，0≤y≤N-1，为模版图像的坐标值；m，并且1≤m≤M，为频率成分的序列号，M为频率成分个数；n_mx与n_my，并且0≤n_mx≤N/2，0≤n_my≤N/2，分别是序号为m的频率成分沿X轴与 Y轴的频率值。

同时，模版的余弦函数f_m(x,y)的傅里叶变换用以下表达式表示：