[发明专利]一种二维码的生成方法和基于GPU的定位、解码方法

说明书

本发明公开了一种二维码的生成方法和定位、解码方法，包括S1.设定编码位数M和图案位置的映射；S2.获得可行编码；S3.生成黑白二维码和基础编码，并保存。本发明生成的二维码，能够携带更多的信息，本发明的解码方法能够显著降低读码的延迟，可同时读多个任意位置、任意角度的二维码，具有较高的抗污损和抗干扰能力。同时，在光线条件较好时可具有较多的有效位数，在光线条件不好时仍然能够保证读到基础数据。

技术领域

本发明涉及图像识别技术领域，具体涉及一种二维码的生成方法和基于GPU的定位、解码方法。

背景技术

二维码是目前图像识别领域中的热点，二维码是一种通过按照某种规律排列的黑白相间图形来记录数据符号信息的编码形式。二维码在各个行业中广泛应用，且根据应用产生了多种不同形式的变种。对于AGV、设备自动定位和对准、拣选货物等应用，需要能够快速准确定位二维码位置的识别方法。工业自动化应用对二维码的识别还提出了稳定性的要求。此外对于电商、汽车制造等涉及大量零部件和SKU的应用而言，还需要让二维码可表达充分的信息。因此，优选的二维码方案需要同时做到可定位、稳定读取与高容量三个要求。

然而现有的二维码识别技术仍存在以下一些问题：第一，解码存在较长的延迟，通常在50ms以上，实时性较低。第二，分辨率较低，因此只能用于近距离解码，且无法同时读多个码。第三，较难抵抗污损、破损等。第四，黑白编码能够较稳定地读取数据，但编码的有效位数较低；彩色编码允许更多的有效位数，然而要求扫码设备必须为彩色相机，使用黑白相机则无法读出任何内容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种彩色二维码的生成方法和基于GPU的定位、解码方法，以解决上述背景技术中提出的问题。所述基于GPU的彩色二维码快速定位和稳定解码的方法计算平台要求低，可选用芯片种类多，可以将典型读码延迟降低到3ms以下，可同时读多个任意位置角度放置的二维码，并计算出各个码在空间中的位姿。所生成的二维码图案使用遍历搜索方法进行优化，具有较高的抗污损和抗干扰能力，在光线条件较好时可具有较多的有效位数，在光线条件不好时仍然能够保证读到基础数据。

为实现上述目的，本发明提供一种二维码的生成方法，包括以下步骤：

1.一种二维码的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.设定编码位数M和图案位置的映射；

S2.获得可行编码；

S3.生成黑白二维码和基础编码，并保存；

其中，所述二维码为长宽均为数量N个单位的正方形，所述二维码具有厚度为一个单位的外围，所述二维码内部为矩形棋盘格型图案。

优选的，所述步骤S2包括：

S21.对从0～2的M次方之间的数字X进行判断，对于数字X所对应的二维码进行旋转，解出对应的二进制编码Y，如果二进制编码Y是可行编码，则正在遍历的编码X是不可行编码；否则进入步骤S22；

S22.判断数字X与可行编码集合中的可行编码的海明距离，如果存在海明距离小于第一阈值的可行编码，则X是不可行编码；否则进入步骤S23；

S23.如果数字X中位值为1的位的数量小于第二阈值或大于第三阈值，则X是不可行编码；否则进入步骤S24；

S24.数字X为可行编码，将数字X放入可行编码集。

优选的，所述步骤S3包括：

S31.设数字X的位值为1对应的格子为黑色，否则为白色；

S32.对可行编码集中可行编码对应的黑白二维码图形进行编号，所述编号为基础编码；

S33.保存所述黑白二维码和对应的所述基础编码。