[发明专利]一种多QR码同时提取检测算法

说明书

技术领域

本发明涉及QR码检测领域，更具体地，涉及一种多QR码同时提取检测算法。

背景技术

二维码(Two-Dimensions Code)，又称二维条码，是在一维条码的基础上扩展出另一维具有可读性的条码，它使用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向)上分布的黑白相间的图形记录数据。它除了具有信息容量大、可靠性高等特点以外，还有超高速识读、全方位识读、可表示汉字、图像声音等一切可以数字化的信息并且有很强的保密防伪等优点。二维条码跟以往的一维条码一样，在商业活动中应用广泛，特别是在高科技行业、储存运输业、批发零售业等需要对物品进行廉价快捷的标示信息的行业用途广泛。

作为二维条码的一种，QR码(Quick Response Code)由于对比其它二维码具有存储容量大、识别率高等优点，被越来越广泛的应用于物联网、移动通信等众多领域中。本发明中的检测算法针对QR码进行。

随着QR码在各个行业中的大范围应用，在同一幅图片中出现多张QR码的情况越来越多，对于传统的QR码检测技术提出了挑战，主要体现在：

(1)传统方法多采用利用QR码的三个位置探测图形符合1：1：3：1：1黑白相间的特征来进行定位，通过扫描图片中包含的位置探测图形，确定位置探测图形的位置，从而得到QR码的位置。在多个QR码同时出现在一张图片的情况下，这中方法将扫描得到大于三个位置探测图形，由此产生冲突，从而使定位方法失效。

(2)另一种常用的方法采用对图片进行形态学的腐蚀和膨胀，图片中的二维码在腐蚀膨胀的作用下将形成一个正方形，而后采用霍夫变换的方法对图片中的直线进行检测，得到正方形的四条边，从而得到二维码的位置。这种方法在应用于多个二维码同时出现的图片时，会出现多个正方形，得到的边的数量也会超过四条，由此也会产生冲突。

图片中出现多个二维码的情况既对传统的检测方法提出了新的要求，也对二维码的应用带来了新的思路。随着物流等行业的快速发展，仓储管理中大量的引入了二维码进行物流跟踪、入库等进行操作。大批的货物若采用单个二维码进行逐个扫描的方法，会成为耗时耗力的一项工作。对多个二维码同时进行扫描的技术应运而生。

发明内容

本发明提供一种多QR码同时提取检测的算法，该算法实现速度快，定位精度高，可以满足实时检测的要求。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种多QR码同时提取检测算法，包括以下步骤：

S1：采用Canny算法对图像进行处理，提取图像边缘图形；

S2：在边缘图形中搜索轮廓图形用于定位，并获取轮廓的嵌套关系；

S3：根据S2中获取到的轮廓，计算其中心距，作为QR码的定位点；

S4：根据同一QR码中位置探测图形满足等腰直角三角形的关系进行定位点的分类；

S5：提取出QR码。

进一步地，所述步骤S1的具体过程如下：

S1.1：对待处理图像进行灰度化；

S1.2：对灰度化后的图像进行高斯滤波；

S1.3：用一阶偏导的有限差分来计算高斯滤波后的图像的梯度的幅值和方向；

S1.4：对计算出的梯度幅值进行非极大值抑制；

S1.5：用双阈值算法检测和连接边缘。

进一步地，所述步骤S3的具体过程如下：

在得到嵌套的轮廓信息后，进行筛选，将有三层轮廓嵌套的轮廓认为是QR码的位置探测图形，并采用最外层的轮廓的中心距作为QR码位置探测图形的定位点，中心距采用离散化的格林公式计算而得。

进一步地，所述步骤S4的具体过程如下：

对于满足下式的三个定位点，认为其构成等腰直角三角形，由此判断其属于同一个QR码：

|dist_AC-dist_BC|＜e

其中dist_ij为点i到点j的距离；e为容许误差，容许误差采取自适应的方式，根据参与判断的三条直线的距离dist_AB、dist_AC、dist_BC，选取其中最短的一条为min_dist，以其作为自适应误差的参数，

e＝δ*min_dist

其中δ为比例系数。

进一步地，所述步骤S5的具体过程如下：

S5.1：根据等腰三角形中直角点到斜边的标准距离以及斜边的斜率，确定QR码的主体方向；