一種dpm二維碼區(qū)域定位的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種DPM二維碼區(qū)域定位的方法，所述方法包括：對(duì)采集到包含有DPM二維碼的圖像進(jìn)行灰度化處理，獲取灰度化圖像；用改進(jìn)的SUSAN角點(diǎn)檢測(cè)算法對(duì)灰度化圖像進(jìn)行角點(diǎn)檢測(cè)，若檢測(cè)到角點(diǎn)，執(zhí)行下一步驟；若未檢測(cè)到角點(diǎn)，則流程結(jié)束；加入半監(jiān)督指導(dǎo)機(jī)制的AP聚類(lèi)算法將所檢測(cè)到角點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，建立先驗(yàn)條件，對(duì)疑似DPM二維碼的角點(diǎn)聚集區(qū)的聚類(lèi)結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)；將符合上述先驗(yàn)條件的聚類(lèi)區(qū)域標(biāo)記為定位結(jié)果，輸出定位圖像，流程結(jié)束。本方法能在一定程度上減弱噪聲影響，條碼區(qū)域不會(huì)出現(xiàn)像素缺失或多余的情況，為準(zhǔn)確識(shí)別條碼內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。該方法達(dá)到了快速準(zhǔn)確的定位DPM二維碼區(qū)域的目的，且降低了DPM二維碼識(shí)別產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種DPM 二維碼區(qū)域定位的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定位領(lǐng)域，特別涉及一種背景復(fù)雜、光照不均、對(duì)比度低的DPM 二維碼區(qū)域定位的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]直接零件標(biāo)志(DirectPartMark，DPM)[1]最初應(yīng)用在機(jī)械電子行業(yè)的零部件上，即通過(guò)激光點(diǎn)刻蝕刻等手段，將零部件從生產(chǎn)、質(zhì)量檢測(cè)、出廠等豐富信息記錄在一幅圖像當(dāng)中。而后擴(kuò)展到汽車(chē)制造、制藥醫(yī)療、軍隊(duì)槍械管理等領(lǐng)域，并有向其他行業(yè)推廣的趨勢(shì)。DPM 二維碼是目前最流行的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中一類(lèi)重要的信息源。
[0003]DPM 二維碼是以二維條碼圖像為主要載體，二維條碼具有編碼容量大、密度高、信息安全性高等特點(diǎn)。與印刷在紙上的二維碼相比，DPM 二維碼的生成方法是多樣的:除了噴墨打印之外，還有激光蝕刻、機(jī)打撞擊、電化學(xué)腐蝕等方法?？逃蠨PM 二維碼的零部件材料也是多種多樣，包括鑄鐵、鋁制、玻璃、硬塑、木材等。因此，DPM條碼圖像普遍存在對(duì)比度低、多噪聲干擾、背景復(fù)雜等情況，使得直接使用成熟算法定位DPM 二維碼，難以滿(mǎn)足準(zhǔn)確性要求。
[0004]目前世界上提供識(shí)別DPM 二維碼產(chǎn)品的有COGNEX，Microscan，Symbol等公司。這些產(chǎn)品多將定位算法集成在掃描器當(dāng)中，不對(duì)外開(kāi)放。產(chǎn)品對(duì)待定位對(duì)象有方向、對(duì)比度等方面的嚴(yán)格要求，識(shí)讀率的指標(biāo)還模糊不定，且價(jià)格昂貴。學(xué)術(shù)上鮮見(jiàn)適于復(fù)雜背景、低對(duì)比度、可能變形的DPM定位算法的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種DPM 二維碼區(qū)域定位的方法，本發(fā)明提高了定位DPM 二維碼的精度，降低了 DPM 二維碼識(shí)別產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，詳見(jiàn)下文描述:
[0006]一種DPM 二維碼區(qū)域定位的方法，所述方法包括以下步驟:
[0007](I)對(duì)采集到包含有DPM 二維碼的圖像進(jìn)行灰度化處理，獲取灰度化圖像；
[0008](2)用改進(jìn)的SUSAN角點(diǎn)檢測(cè)算法對(duì)灰度化圖像進(jìn)行角點(diǎn)檢測(cè)，若檢測(cè)到角點(diǎn)，執(zhí)行步驟(3);若未檢測(cè)到角點(diǎn)，則流程結(jié)束；
[0009](3)加入半監(jiān)督指導(dǎo)機(jī)制的AP聚類(lèi)算法將所檢測(cè)到角點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，建立先驗(yàn)條件，對(duì)疑似DPM 二維碼的角點(diǎn)聚集區(qū)的聚類(lèi)結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)；
[0010](4)將符合上述先驗(yàn)條件的聚類(lèi)區(qū)域標(biāo)記為定位結(jié)果，輸出定位圖像，流程結(jié)束。
[0011]所述步驟(2)的操作具體為:
[0012]I)掩板半徑及搜索步長(zhǎng)；
[0013]掩板半徑的取值小于二維碼碼元寬度；在檢測(cè)到第一個(gè)角點(diǎn)后，將掩板遍歷的移動(dòng)步長(zhǎng)從一個(gè)像素修改為掩板半徑；
[0014]2)相似閾值t的確定；
[0015]相似閾值t取為閾值范圍的下限；[0016] 3)角點(diǎn)區(qū)域閾值g的確定；
【權(quán)利要求】
1.一種DPM 二維碼區(qū)域定位的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)對(duì)采集到包含有DPM二維碼的圖像進(jìn)行灰度化處理，獲取灰度化圖像； (2)用改進(jìn)的SUSAN角點(diǎn)檢測(cè)算法對(duì)灰度化圖像進(jìn)行角點(diǎn)檢測(cè)，若檢測(cè)到角點(diǎn)，執(zhí)行步驟(3);若未檢測(cè)到角點(diǎn)，則流程結(jié)束； (3)加入半監(jiān)督指導(dǎo)機(jī)制的AP聚類(lèi)算法將所檢測(cè)到角點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)，建立先驗(yàn)條件，對(duì)疑似DPM 二維碼的角點(diǎn)聚集區(qū)的聚類(lèi)結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)； (4)將符合上述先驗(yàn)條件的聚類(lèi)區(qū)域標(biāo)記為定位結(jié)果，輸出定位圖像，流程結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DPM二維碼區(qū)域定位的方法，其特征在于，所述步驟(2)的操作具體為: 1)掩板半徑及搜索步長(zhǎng)； 掩板半徑的取值小于最小二維碼碼元寬度；在檢測(cè)到第一個(gè)角點(diǎn)后，將掩板遍歷的移動(dòng)步長(zhǎng)從一個(gè)像素修改為掩板半徑； 2)相似閾值t的確定； 相似閾值t取為閾值范圍的下限； 3)角點(diǎn)區(qū)域閾值g的確定；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DPM二維碼區(qū)域定位的方法，其特征在于，所述步驟(3)的操作具體為: 偏向參數(shù)P=avgQ,且q(j, j)=p, avg為取均值，q(j, j)為相似度矩陣Q中的對(duì)角線元素；j為類(lèi)代表點(diǎn)； 在信息更新過(guò)程中引入一個(gè)阻尼因子λ e [O，I)，將新計(jì)算得出的矩陣值和原矩陣值進(jìn)行加權(quán)求和:
Rnew= (1_ λ ) Rnew+ λ Rold，Anew=(1_ λ ) Anew+ λ Aold ； R為吸引度矩陣；A為歸屬度矩陣； 若類(lèi)代表點(diǎn)j為聚類(lèi)中心，定義當(dāng)前聚類(lèi)中存在與聚類(lèi)中心最大距離的四個(gè)點(diǎn)α, β, ω, ξ，這四個(gè)距離至少應(yīng)兩兩相等或相似，先驗(yàn)條件為:q(?, j)-q( ξ , j) < δq(Q , j)-q(^ , j) l< δ δ — ο 若類(lèi)代表點(diǎn)j不能作為二維碼角點(diǎn)聚集區(qū)的聚類(lèi)中心，則進(jìn)行如下操作: 每當(dāng)更新吸引度矩陣R和歸屬度矩陣A之后，生成矩陣E=A+R，并將其元素進(jìn)行降序排列，依次判斷E中的元素是否滿(mǎn)足先驗(yàn)條件，若滿(mǎn)足，則其為當(dāng)前聚類(lèi)中心，若不滿(mǎn)足則繼續(xù)判斷中矩陣E中的點(diǎn)，直到滿(mǎn)足先驗(yàn)條件為止。
【文檔編號(hào)】G06K19/06GK103593695SQ201310580739
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】王萍, 王娟, 王昭然 申請(qǐng)人:天津大學(xué)