[发明专利]一种基于FPGA的QR码位置探测图形定位方法

说明书

一种基于FPGA的QR码位置探测图形定位方法，属于QR码图像识别领域。本发明采用了一种新型的压缩存储方法，只需要进行两次扫描就可以获得3个位置探测图形的所有信息，包括横坐标、纵坐标、行扫描长度、列扫描长度，在大幅度减少存储空间占用的同时，提升了算法执行效率。本发明提供的一种基于FPGA的QR码位置探测图形定位方法，与现有技术相比，占用存储空间更小，效率更高，通过采用参数化设计，使得当输入图像的尺寸发生改变或者需要对内部参数进行调整的时候，无需对代码做过多修改。

技术领域

本发明属于QR码图像识别领域，具体涉及一种基于FPGA的QR码位置探测图形定位方法。

背景技术

QR码是一种二维矩阵码，利用矩阵中的深色和浅色方格存储信息。相比于传统的一维条码，QR二维码具有存储容量大、占用空间小、纠错能力强、可以从任意方向扫描识别等优势。而且QR码可以存储汉字，因此在国内得到了广泛的应用，例如移动支付、智慧物流、交通出行等领域。

QR码识别过程中需要对采集到的原图进行预处理，一般会经过灰度化、中值滤波、二值化等处理；预处理后的图像由单比特位宽的0或1来代表黑色和白色，与二维码中存储信息的深色和浅色方格相对应。

而正确识别QR码的前提是准确定位位置探测图形的相关信息，在此基础上才能计算二维码的版本信息，进一步生成采样网格和正确读取QR码携带的信息，因此位置探测图形的高效定位显得至关重要。

QR码的任何版本均存在3个具有特定特征的位置探测图形，他们分布在QR码的顶点处，形如黑白相间的“回”字形。标准的QR码的位置探测图形在行列扫描时，黑色、白色、黑色、白色、黑色子线段的长度比例为1:1:3:1:1，记录下这5条子线段组成的长线段的中心坐标，则行扫描时长线段中心坐标将相连形成一条纵向线段，列扫描时长线段中心坐标将相连形成一条横向线段，这两条线段的交点即为位置探测图形的中心点。传统的QR码位置探测图形定位方法中，生成两个跟图像大小保持一致的RAM，对应位置上1表示是疑似点，0表示不是疑似点，第一次行扫描的结果存到行扫描疑似点RAM中，第二次列扫描的结果存到列扫描疑似点RAM中；然后对比这两个RAM中相同坐标存储的值是否均为1，若是则为位置探测图形的中心。该方法存在以下缺陷：①RAM空间占用过大。如1024*768大小的二值化图像，则行扫描疑似点RAM与列扫描疑似点RAM也需要这么大的空间，在不保存目标点行/列扫描长度的情况下，需要1536K大小的RAM空间；若在保存点属性(是否为疑似点)的同时保存行/列扫描长度，则RAM资源会根据图像尺寸呈倍数增加。②若只保存点属性(是否为疑似点)，则需要进行第四次行扫描、第五次列扫描以确定行/列扫描长度，导致算法执行时间增加，效率降低。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术存在的缺陷，提出了一种基于FPGA的QR码位置探测图形定位方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：