[发明专利]图像二维码及其制备方法、解析装置和解析方法

权利要求书

1.一种图像二维码解析装置，其特征在于，包括相机和解码器；

所述相机能够拍摄图像二维码；

所述解码器主要由深度神经网络组成，解码器经过失真模拟器的解析训练，训练后的解码器能够根据引入噪声、失真及质量退化的图像二维码，正确解析编码信息；

进行所述解析训练时，失真模拟器设置有3D渲染模块，3D渲染模块对图像二维码进行失真和质量退化处理并输入解码器，解码器对经失真模拟器处理的图像二维码解析编码信息；

所述3D渲染模块设置有3D重建模拟模块、相机光路模拟模块和失真模拟模块；

所述3D重建模拟模块能够实现随机3D几何变换、分辨率随机放缩以及像素重采样，模拟相机拍摄时图像二维码图像平面从3D点云空间到2D平面的重建过程；

所述相机光路模拟模块能够实现图像二维码图像平面色调、亮度和对比度变化，模拟相机拍摄时环境光与图像平面反射现象；

所述失真模拟模块能够对图像二维码图像进行失真处理，模拟相机内部电子器件引入的噪声以及图片存储格式造成的图像压缩。

2.根据权利要求1所述的图像二维码解析装置，其特征在于，还包括定位模块；

所述定位模块对相机拍摄图像进行极坐标转换、边缘检测和角点检测，能够基于定位符和/或定位结构对相机拍摄图像中的图像二维码定位，区分相机拍摄图像中的图像二维码图像和一般图像，并消除图像二维码图像的几何畸变。

3.一种图像二维码，其特征在于，采用权利要求1所述的图像二维码解析装置，包括背景图像和编码信息；

所述背景图像主要由单张或多张背景图片构建组成；

所述编码信息嵌入在背景图像中，并且所述编码信息图像隐写在背景图像中。

4.根据权利要求3所述的图像二维码，其特征在于，包括定位符和/或定位结构；

基于所述定位符和/或定位结构，能够区分图像中的图像二维码图像和一般图像，并消除图像二维码图像的几何畸变。

5.根据权利要求4所述的图像二维码，其特征在于，所述定位符包括矩形边框；

所述矩形边框包括第一矩形边框、第二矩形边框和第三矩形边框，所述第一矩形边框、第二矩形边框和第三矩形边框以背景图像为中心由内向外依次设置；

所述第一矩形边框为黑色，所述第二矩形边框为白色，所述第三矩形边框为黑色，所述第一矩形边框、第二矩形边框和第三矩形边框宽度相同。

6.一种图像二维码制备方法，基于权利要求3-5任一项所述的图像二维码，其特征在于，步骤包括：

步骤1、编码器训练：编码器主要由深度神经网络组成，训练编码器提取、融合背景图片数据集及随机信息中的对应信息特征，训练后的编码器能够重建背景图像并嵌入编码信息，编码信息图像隐写在背景图像中；

步骤2、编码器输入：向编码器输入单张或多张背景图片以及编码信息；

步骤3、图像融合：编码器根据输入的背景图片重建背景图像并嵌入编码信息。

7.一种图像二维码解析方法，使用权利要求1-2任一项所述的图像二维码解析装置，其特征在于，步骤包括：

步骤1、图像二维码拍摄：相机进行拍摄得到相机拍摄图像；

步骤2、图像二维码定位：定位模块对相机拍摄图像进行极坐标转换、边缘检测和角点检测，定位图像二维码图像，区分相机拍摄图像中的图像二维码图像和一般图像；

步骤3、图像二维码消畸：定位模块消除图像二维码图像的几何畸变，并将消畸后的图像二维码图像传输给解码器；

步骤4、图像二维码解析：解码器根据消畸的图像二维码图像解析嵌入在背景图像中的编码信息。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现权利要求6所述的图像二维码制备方法的步骤或权利要求7所述的图像二维码解析方法的步骤。