[发明专利]一种光照不均的QR码快速自适应二值化方法

权利要求书

1.一种光照不均的QR码快速自适应二值化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.获取QR码图像并进行二值化处理；

S2.基于二值化处理得到的二值QR码图像，动态定义局部窗口大小；

S3.根据所述局部窗口大小，对所述二值QR码图像进行填充操作，计算填充后二值QR码图像的积分图像；

S4.根据所述局部窗口大小，以所述填充后二值QR码图像的每个像素为中心建立邻域；

S5.基于所述邻域，采用局部阈值法对所述填充后二值QR码图像的每个像素进行二值化处理；

S6.对步骤S5中二值化处理后得到的QR码图像进行开操作，得到QR码二值化图像；

所述步骤S1具体包括以下步骤：

S11.获取QR码图像，将色彩空间为RGB的QR码图像转换成灰度图像，将所述灰度图像定义为I，所述灰度图像I的高度定义为height，所述灰度图像I的宽度定义为width；

S12.通过顶帽变换增强所述灰度图像I的对比度；

S13.采用最大类间方差法将对比度增强后的灰度图像I转化为二值QR码图像B；

所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21.将存有所述二值QR码图像B的像素值的二维数组转为一维数组O，并将所述一维数组O中的0值置为2；

S22.采用差分法对所述一维数组O进行处理，得到一个列数为2的矩阵，所述矩阵的第一列为数组O中连续相同元素的个数；所述矩阵的第二列为所述相同元素对应的一维数组中的起始位置，定义为索引位置，即采用差分法处理后值不为0的位置；

S23.利用索引位置差查找二值QR码图像B中满足1：1：3：1：1的特殊比例，根据索引位置差得到二值QR码图像B中位于位置探测图形正中间深色模块的大小w，即比例值3所对应的索引位置差等于所述深色模块边长的大小w，将w*w定义为局部窗口大小；其中所述的特殊比例即所述二值QR码图像B的位置探测图形的模块序列由深色、浅色、深色、浅色和深色的顺序组成，且各组成之间的相对宽度的比例为1：1：3：1：1，所述索引位置差指所述连续相同元素的个数所对应的索引位置之间的差值；

所述步骤S2还包括以下步骤：

S24.判断w是否获取成功，若是则结束该步骤，若否则执行下一步；其中w获取成功即在所述步骤S23中利用索引位置差查找得到了二值QR码图像B中满足1：1：3：1：1的特殊比例；

S25.对所述图像I进行直方图均衡得到二值QR码图像Hist；

S26.将存有所述二值QR码图像Hist的像素值的二维数组转为一维数组P，并将所述一维数组P中的0值置为2；

S27.采用差分方法对所述一维数组P进行处理，查找其中连续相同元素的个数，并将处理后值不为0的位置定义为索引位置；

S28.利用索引位置差查找二值QR码图像Hist中满足1：1：3：1：1的特殊比例，根据索引位置差得到二值QR码图像B中位于位置探测图形正中间深色模块的大小w，即比例值3所对应的索引位置差等于所述深色模块边长的大小w，将w*w定义为局部窗口大小；其中所述的特殊比例即所述二值QR码图像Hist的位置探测图形的模块序列由深色、浅色、深色、浅色和深色的顺序组成，且各组成之间的相对宽度的比例为1：1：3：1：1；

S29.再次判断w是否获取成功，若是则结束该步骤，若否则定义w为预设常数，其取值范围为其中w获取成功即在所述步骤S28中利用索引位置差查找得到了二值QR码图像Hist中满足1：1：3：1：1的特殊比例。

2.根据权利要求1所述的光照不均的QR码快速自适应二值化方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

S31.采用0值对所述二值QR码图像B边缘分别填充w/2行和w/2列，得到填充后二值QR码图像Bw；

S32.对所述图像Bw计算得到积分图像Inte，计算公式为：

其中(y,x)为所述图像Bw中的像素点。

3.根据权利要求2所述的光照不均的QR码快速自适应二值化方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：

根据所述局部窗口大小w，对于所述填充后二值QR码图像Bw，以Bw(1+w,1+w)到Bw(width+w,width+w)的正方形窗口内每一个像素为中心建立邻域。