[发明专利]基于Sobel算子的视觉二维码生成方法

说明书

本发明公开了一种基于Sobel算子的视觉二维码生成方法，步骤包括：1)把原始图像I进行高斯平滑处理，处理后得到图像Q1；2)用Sobel算法对图像Q1进行边缘检测，得到梯度模图T；3)用大津法计算梯度模图T的阈值X_T，并对梯度模图T进行处理生成彩色轮廓图C；4)对彩色轮廓图C进行腐蚀处理；5)生成包含相应数据信息的原始二维码Q，用户需确定版本号和纠错等级，同时确定原始二维码Q的尺寸；6)对彩色轮廓图C1的尺寸进行调整，得到彩色轮廓图C2；7)对原始二维码Q和彩色轮廓图C2进行视觉编码，生成视觉二维码图像QR。本发明方法生成的视觉二维码，防伪性能高、视觉效果更好。

技术领域

本发明属于二维码防伪技术领域，涉及一种基于Sobel算子的视觉二维码生成方法。

背景技术

随着经济和科技水平的快速发展，商业防伪需求日益旺盛，二维码作为信息传播的载体在防伪领域发挥着越来越重要的作用。二维条码是一种特殊的条码技术，简称二维码最早发明于日本，目前常用或知名的二维码编码机制有DataMatrix，Maxi Code，QRCode，汉信码等，其中快速响应的QR码(QR code)，是由Denso Wave公司开发的，后来成为国际标准。虽然最初是为制造工业设计的，但现在已无处不在并应用于几乎所有领域，尤其在运输、制造和零售行业中迅速成为一种广泛使用的库存跟踪和识别方法，在防伪领域中更是占有一席之地。由于智能手机的普及，很容易对在线资源进行解码和访问，又因为它的高存储量和解码速度，QR码成为日常获取特定对象/事件信息的常用形式，更成为最流行的二维码之一，因此本发明中提到的二维码皆指QR码。

QR码是一个矩阵条形码，是高对比度的黑白码，毫无美感可言，也会严重破坏其载体的审美吸引力，例如宣传海报、防伪标签等。而在全国315产品防伪查询中心网站315资讯防伪常识页面《异形二维码防伪与普通二维码防伪的区别》一文中指出，据调查结果显示，使用五颜六色的异形二维码防伪标签可提高扫描率37％，同时会提高一定极限的防伪功能。因此改善二维码视觉效果，是提高防伪性能的有效途径。

视觉二维码即对人的视觉有强大冲击力的二维码，打破传统的视觉表现形式，是将背景图片融入二维码中的一种异形二维码。表现形式主要有，局部嵌入图标、半色调QR码、改变嵌入图像的亮度等。随着研究的推进，视觉二维码的表现形式越来越多，视觉效果也不断增强。但因每个用户的审美眼光都会有很大的不同，所以视觉二维码的个性化和多样性是远远不够的，而且既要保证视觉效果又要保证稳健性并不是容易的。

提高二维码防伪性能，一直是二维码防伪领域面临的最大挑战，针对这一挑战从提高二维码扫描效率两个方向展开研究。针对现有视觉二维码存在的各种各样问题，研究一种既丰富二维码视觉效果，又能改善防伪性能的视觉二维码生成算法具有非常大的实际应用价值。

发明内容

本发明提供了一种基于Sobel算子的视觉二维码生成方法，解决了现有视觉二维码的表现形式单一，防伪性能差，视觉感受差的问题。

本发明采用的技术方案是，一种基于Sobel算子的视觉二维码生成方法，按照以下步骤实施：

步骤1、把原始图像I进行高斯平滑处理，处理后得到图像Q1；

步骤2、用Sobel算法对图像Q1进行边缘检测，得到梯度模图T；

步骤3、用大津法计算梯度模图T的阈值X_T，并对梯度模图T进行处理生成彩色轮廓图C；

步骤4、对彩色轮廓图C进行腐蚀处理，腐蚀后得到彩色轮廓图C1，腐蚀是对图像亮区腐蚀使其变细，而相对暗色区域则变粗变大；

步骤5、生成包含相应数据信息的原始二维码Q，用户需确定版本号和纠错等级，同时确定原始二维码Q的尺寸；

步骤6、对彩色轮廓图C1的尺寸进行调整，使其与步骤5中的原始二维码Q的图像尺寸一致，调整大小后得到彩色轮廓图C2；