[发明专利]一种融合数字编码的可扫描图像生成方法

权利要求书

1.一种融合数字编码的可扫描图像生成方法，其特征在于，包括如下实现步骤：

步骤1，对待融合图像进行亮度调整，设调整后的图像为I_p；

所述的步骤1，采用局部自适应方法进行亮度调整，包括：

设L(x,y)为图像中(x,y)点的亮度值，选定(2n+1)×(2n+1)的滤波窗口，滤波窗口内的图像像素点的平均亮度值M_L(x,y)为：其中，n为正整数；

计算局部方差

调整图像中(x,y)点的亮度值为其中，D为常数；

步骤2，对输入信息编码获得二维码DM，将图像I_p以二维码模块为基本单位转变为二值图像I_m，对待融合图像提取显著性区域生成权重矩阵W；权重矩阵W用来标记模块处理的优先级，按照模块的优先级，对DM中与I_m中对应位置颜色不同的模块，进行高斯消元操作，直到无法继续为止，获得二维码DM_g；

步骤3，将二维码DM_g与图像I_p基于权重矩阵W进行模块融合，生成可扫描的二维码图像DM+；

根据二维码在扫描阶段的采样原理，设定二维码模块内像素被采样到的概率满足二维高斯分布，在进行模块融合时，按照模块内二维高斯分布的权重，优先调整模块中心区域亮度，使模块中心点及周围像素优先达到预期亮度。

2.如权利要求1所述的一种融合数字编码的可扫描图像生成方法，其特征在于，所述的步骤2中，生成权重矩阵W，矩阵中第k个模块的权重W(k)计算为：

W(k)＝0.7Fre(k)+0.3Heu(k)

其中，k为正整数，Fre(k)为对待融合图像进行显著性提取得到的第k个模块的显著性值，Heu(k)为利用启发式规则获得的第k个模块的启发式值，该启发式规则中规定在一幅二维码图像中，越靠近图像中间区域的模块获得更高的权重值。

3.如权利要求1所述的一种融合数字编码的可扫描图像生成方法，其特征在于，所述的步骤3中，模块进行融合的方法是：

设融合后获得的DM+码图像(x,y)位置的亮度值为L_DM+(x,y)，设(x,y)位置对应的模块内高斯分布值为G(x,y)，则DM+码的第k个模块的整体亮度值为：

其中，DM+(k)表示图像DM+的第k个模块；

设置第k个模块亮度调整的预期约束为：

其中，DM_g(k)为二维码DM_g的第k个模块，为该模块设置的约束值t(k)如下设置：

其中，W(k)为权重矩阵W中第k个模块的权重，取值在[0,1]区间；T_min和T_max的取值关系是0≤T_min≤T_max≤128；

融合时引入变量φ(k)，用于表示第k个模块调整的目标亮度值，则有：

对模块内每个像素的亮度值进行调整，如下：

使调整后的模块整体亮度值与φ(k)一致。

4.如权利要求3所述一种融合数字编码的可扫描图像生成方法，其特征在于，所述的二维码图像DM+，当第k个模块预期采样结果为白色时，该模块的预期整体亮度必须大于或者等于约束值t(k)，且该约束值在[128+T_min,128+T_max]之间，当第k个模块预期采样结果为黑色时，该模块的预期整体亮度必须小于或者等于约束值t(k)，且该约束值在[128-T_max,12-8T_min]之间。