[发明专利]一种基于最小二乘法的QR码图像定位方法

摘要

本发明公开了一种基于最小二乘法的QR码图像定位方法。该方法的步骤为：二值化、QR码区域获取、QR码轮廓获取、建立坐标系、计算QR码的最小外接矩、初始直线确定、直线平移、直线平移终止判断、下边界获取和左右边界获取。本发明基于最小二乘法的QR码边界拟合算法克服了基于Hough变换直线拟合带来的额外误差，能快速、精确的确定QR码的四条边，从而定位QR码。

主权项

一种基于最小二乘法的QR码图像定位方法，其特征在于，该方法的步骤如下：步骤①二值化：对QR码图像进行二值化，得到QR码图像的二值图像；步骤②获取QR码区域：对QR码图像的二值图像进行对图像进行数学形态学上的闭包运算，获取QR码的闭包图像，得到QR码区域图像；步骤③获取QR码轮廓：使用Canny算子对QR码区域图像进行边缘提取，得到QR码轮廓图和轮廓点个数N；步骤④建立坐标系：将图像的左上角设为坐标原点，水平方向为X轴方向，垂直方向为Y方向，建立直角坐标系；步骤⑤计算QR码的最小外接矩：对QR码轮廓图进行最小外接矩计算，得到QR码的最小外接矩的四个顶点A、B、C、D，其中点A是最小外接矩的四个顶点中离坐标原点的欧式距离最近的点，点B、C、D按照逆时针顺序命名；步骤⑥初始直线确定：利用线段AB和CD的中点M1和N1建立初始直线方程L1:y=ax+b；步骤⑦直线平移：对四边形区域AM1N1D内的图像轮廓点进行最小二乘直线拟合，得到拟合直线L2：y=a1x+b1，直线L2与QR码的最小外接矩相交于点M2和N2，计算坐落在四边形区域AM2N2D内的图像轮廓点个数N′；步骤⑧直线平移终止判断：如果N'/N>5%，则将点M1和点N1移至点M2和点N1处，重复步骤⑦，如果满足不等式N'/N≤5%，则将直线L2作为是QR码的1条边界；步骤⑨下边界获取：获得另外一个四边形区域M1BCN1，对四边形区域M1BCN1进行步骤⑦‑⑧的处理，以获得另一条边界；步骤⑩左右边界获取：以线段AD的中点P1和线段BC点Q1为顶点，分别得到2个四边形区域ABQ1P1和P1Q1CD，对四边形区域ABQ1P1和P1Q1CD分别步骤⑦‑⑨进行处理，获得QR码的另外两条边界。