[发明专利]一种低信噪比环境下的二维码定位方法

说明书

本发明提供一种低信噪比环境下的二维码定位方法，该方法引入的小线变换，具有很强的抗噪声能力，能在强噪声中准确识别出目标的线特征，提升了边缘图像的纯净度，为低信噪比环境下的二维码解码提供了基础。

技术领域

本发明涉及二维码处理领域，更具体地，涉及一种低信噪比环境下的二维码定位方法。

背景技术

二维码是用一种特定几何模型按照指定编码方式在二维平面上进行排列来实现信息存储的图形符号。二维码可以印刷在不同物体的表面，通过图像获取设备或光电扫描仪器进行读取，实现信息的快速处理。市面上有多种二维码码制，常见的二维码有QR码，PDF417，Data matrix、龙贝码、Maxi code等。其中，QR码其信息存储量大，可靠性高，可表示汉字及图像、保密防伪性强等特点而在国内得到应用。

随着近年来我国通信网络的升级，智能手机的普及以及物联网技术的发展，二维码被广泛的应用在各行各业。由于二维码具有防伪性，制作成本低、容错能力强的特点，在工业上也具有广泛的应用前景。二维码可以通过针式、激光、电腐蚀等直接打在金属零件表面，将零件的信息存储其中，从而实现零件识别的唯一性、永久性。

工业环境中存在多种其他领域所不具有的极端光照环境，如多光源干扰，光照较强，光照较弱或无光照，除此之外，工业环境下还可能存在各种电波的干扰。由于二维码扫描仪所搭载的CMOS芯片性能有限，在这些极端环境下易被噪声干扰，使得目标边缘被噪声所淹没。提取二维码的边缘信息是二维码定位的重点。目前常见的方法是基于形态学与边缘算子如canny算子、Sobel算子的边缘定位，但这些算子会引入噪声信息，造成定位失败。这对以上问题，本专利提出一种基于小线变换的二维码识别方法，提升扫描器在低信噪比环境下的识别能力。

发明内容

本发明提供一种低信噪比环境下的二维码定位方法，该方法定位精度高，速度较快。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种低信噪比环境下的二维码定位方法，包括以下步骤：

S1：利用手持设备拍摄目标的彩色图像，将原始彩色图像转换伪灰度图像；

S2：使用同态滤波法对灰度图像进行亮度增强；

S3：使用小线变换对灰度图像进行线提取，得到目标的边缘信息图；

S4：对提取到边缘信息进行投影定位，得到目标所在的区域的坐标，在灰度图像上截取同样坐标的区域，得到目标的图像；

S5：用大津法对上一步得到的目标图像进行二值化，输出定位效果。

进一步地，所述步骤S1的过程如下：

拍摄设备采集到的图像是三通道的RGB图，按照公式S＝0.299*R+0.587*G+0.114*B把RGB图转换为灰度图，来节省存储空间、加快计算速度。

进一步地，所述步骤S2的过程是：

通过使用高斯核与原图像进行卷积，得到原图像的光照估计，再用原图像减去光照图像便能得到对反射图像的估计：

R₀＝I₀-I₀*G₀

其中R₀是反射图像，I₀是输入图像，G₀是归一化的高斯卷积核。

进一步地，所述步骤S3的过程是：

S31：把输入图像均分成2^J个小块，J为尺度；