本發(fā)明涉及條碼生成，尤其涉及一種受損二維碼的生成方法。

背景技術：

1、二維碼(quick?response?code)作為一種高效的信息存儲和傳遞工具，已廣泛應用于商品標識、支付系統(tǒng)、物流追蹤及信息分享等領域。二維碼識別算法是實現(xiàn)快速、準確讀取二維碼信息的核心技術。二維碼識別算法依賴于掃描設備快速、準確地解析圖像信息。然而，在實際應用中，二維碼容易遭遇污損、遮擋、變形等問題，這些因素可能導致識別失敗。

2、現(xiàn)有的二維碼生成技術，主要關注生成理想狀態(tài)下的二維碼，缺乏對二維碼在實際使用中可能出現(xiàn)的受損特征的有效模擬，導致生成的受損二維碼不夠真實，無法滿足訓練和評估二維碼識別系統(tǒng)的需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種受損二維碼的生成方法，用以解決現(xiàn)有技術中導致生成的受損二維碼不夠真實，無法滿足訓練和評估二維碼識別系統(tǒng)的需求的問題。

2、本發(fā)明提供一種受損二維碼的生成方法，包括：

3、生成二維碼理想圖；

4、對二維碼理想圖進行受損效果處理，得到受損二維碼圖像；

5、獲取背景圖；

6、將受損二維碼圖像與背景圖進行融合，得到融合圖像；

7、對融合圖像進行模糊化處理；

8、生成受損的二維碼圖像。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種受損二維碼的生成方法，受損效果處理包括：在二維碼理想圖上分別進行曲線劃痕生成、直線劃痕生成及磨損生成。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的一種受損二維碼的生成方法，曲線劃痕生成的方法包括：

11、隨機生成控制點p0、p1、p2，通過公式(1)生成曲線，將曲線疊加到二維碼理想圖上形成曲線劃痕；公式(1)為：

12、b(t)＝(1-t)2p0+2(1-t)tp1+t2p2??????(1)

13、其中，b(t)為曲線上的點的位置；t為參數(shù)，取值范圍為[0,1]，當t從0增加到1時，曲線上的點依次從p0平滑移動到p1和p2。

14、根據(jù)本發(fā)明提供的一種受損二維碼的生成方法，直線劃痕生成的方法包括：

15、隨機生成起始點和結束點，將兩個點連線形成直線，將直線疊加到二維碼理想圖上形成直線劃痕。

16、根據(jù)本發(fā)明提供的一種受損二維碼的生成方法，磨損生成的方法包括：

17、隨機生成不規(guī)則的多邊形區(qū)域，將多邊形區(qū)域疊加到二維碼理想圖上，調節(jié)多邊形區(qū)域的透明度以控制磨損效果的強度；在此過程中采用公式(2)進行：

18、iworn(x,y)＝ifused(x,y)·(1-a(x,y))+ipoly(x,y)·a(x,y)???(2)

19、其中，iworn(x,y)為疊加磨損效果后圖像在坐標(x,y)的像素值，ifused(x,y)為多邊形區(qū)域疊加到二維碼理想圖上的圖像在坐標(x,y)的像素值，ipoly(x,y)為用于模擬磨損效果的多邊形區(qū)域的圖像在坐標(x,y)的像素值；a(x,y)為權重掩膜，其值在[0,1]之間，用于控制每個像素位置在融合過程中的影響程度；

20、在疊加磨損效果后，通過降低圖像的對比度c和亮度l，對圖像進行褪色處理；在此過程中，采用公式(3)進行：

21、

22、其中，ifaded(x,y)為褪色后的圖像在坐標(x,y)的像素值，iworn(x,y)為疊加磨損效果后的圖像在坐標(x,y)的像素值，coriginal為原始圖像的對比度。

23、根據(jù)本發(fā)明提供的一種受損二維碼的生成方法，將受損二維碼圖像與背景圖進行融合時，采用公式(4)進行：

24、

25、其中：ioutput(x,y)表示融合后的輸出圖像在坐標(x,y)的像素值；isource(x′,y′)表示源受損二維碼圖像在坐標(x′,y′)的像素值；是歸一化因子，確保所有權重的總和為1；ω表示在融合過程中考慮的鄰域范圍；(x′,y′)∈ω表示鄰域區(qū)域ω內的像素，即包含當前像素(x,y)周圍的若干像素點；λ是控制權重衰減速率的參數(shù)。

26、根據(jù)本發(fā)明提供的一種受損二維碼的生成方法，將受損二維碼圖像與背景圖進行融合后，根據(jù)背景圖的光照條件對受損二維碼圖像的亮度進行動態(tài)調整，其調整公式(5)為：

27、iadjusted(x,?y)?＝?ioutput(x,?y)?+?δ?l??????(5)

28、其中，iadjusted(x,y)為調整亮度后的受損二維碼圖像在坐標(x,y)的像素值，ioutput(x,y)為調整亮度前的受損二維碼圖像在坐標(x,y)的像素值，δl為根據(jù)背景圖光照條件調整的亮度值。

29、根據(jù)本發(fā)明提供的一種受損二維碼的生成方法，對融合圖像進行模糊化處理，包括：

30、生成隨機噪聲并將其疊加到融合后的二維碼圖像中，采用公式(6)進行：

31、inoisy(x,y)＝ifused(x,y)+n(x,y)??????(6)

32、其中，inoisy(x,y)為添加噪聲后的圖像在坐標(x,y)的像素值，ifused(x,y)為融合后的圖像在坐標(x,y)的像素值，n(x,y)為在坐標(x,y)處的隨機噪聲值；

33、對添加噪聲后的圖像進行模糊處理，模糊的計算公式(7)為：

34、

35、其中：iblurred(x,y)為模糊處理后的圖像在坐標(x,y)的像素值；inoisy(u,v)為帶噪聲圖像在坐標(u,v)的像素值；g(x-u,y-v)是高斯權重函數(shù)，根據(jù)坐標(x,y)和鄰域內坐標(u,v)之間的距離計算權重，

36、σ為模糊程度參數(shù)；k為歸一化常數(shù)，保證權重和的總值為1；ω為模糊過程中坐標(x,y)的鄰域范圍。

37、根據(jù)本發(fā)明提供的一種受損二維碼的生成方法，對融合圖像進行模糊化處理之前，還包括對融合圖像進行柱面變換：

38、將融合圖像從平面坐標系轉換到柱面坐標系，采用公式(8)進

39、行：x′＝r·cos(θ),y′＝r·sin(θ),z′＝z(8)

40、其中：(x′,y′,z′)為變換后的柱面坐標；r為xy平面上的徑向距離；θ為在xy平面上繞z軸的角度，以弧度為單位；z為圖像的高度坐標。

41、本發(fā)明提供的受損二維碼的生成方法，通過結合圖像處理技術，能夠有效模擬多種受損特征，如劃痕、污漬和磨損，從而生成更符合實際使用情況的受損二維碼，增強其視覺真實感。同時，考慮了多種受損特征的組合效果，使生成的二維碼在不同應用場景中具有豐富多樣性和適應性。此外，在生成過程中盡可能保留細粒度特征信息，提高小尺寸受損目標的表現(xiàn)力和可讀性。采用泊松比融合算法，能夠有效消除二維碼與背景之間的邊界差異，確保融合后的圖像視覺上更自然和協(xié)調。同時，通過細致的圖像處理，確保模糊和受損效果自然、真實，避免產生人工化的視覺效果，使生成的受損二維碼更加可信。

技術特征：

1.一種受損二維碼的生成方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的受損二維碼的生成方法，其特征在于，受損效果處理包括：在二維碼理想圖上分別進行曲線劃痕生成、直線劃痕生成及磨損生成。

3.根據(jù)權利要求2所述的受損二維碼的生成方法，其特征在于，曲線劃痕生成的方法包括：

4.根據(jù)權利要求2所述的受損二維碼的生成方法，其特征在于，直線劃痕生成的方法包括：

5.根據(jù)權利要求2所述的受損二維碼的生成方法，其特征在于，磨損生成的方法包括：

6.根據(jù)權利要求1所述的受損二維碼的生成方法，其特征在于，將受損二維碼圖像與背景圖進行融合時，采用公式(4)進行：

7.根據(jù)權利要求1所述的受損二維碼的生成方法，其特征在于，將受損二維碼圖像與背景圖進行融合后，根據(jù)背景圖的光照條件對受損二維碼圖像的亮度進行動態(tài)調整，其調整公式(5)為：

8.根據(jù)權利要求1所述的受損二維碼的生成方法，其特征在于，對融合圖像進行模糊化處理，包括：

9.根據(jù)權利要求1所述的受損二維碼的生成方法，其特征在于，對融合圖像進行模糊化處理之前，還包括對融合圖像進行柱面變換：

技術總結
本發(fā)明提供一種損二維碼的生成方法，涉及條碼生成技術領域。該方法包括：生成二維碼理想圖；對二維碼理想圖進行受損效果處理，得到受損二維碼圖像；獲取背景圖；將受損二維碼圖像與背景圖進行融合，得到融合圖像；對融合圖像進行模糊化處理；生成受損的二維碼圖像。本發(fā)明通過結合圖像處理技術，能夠有效模擬多種受損特征，同時，考慮了多種受損特征的組合效果，使生成的二維碼在不同應用場景中具有豐富多樣性和適應性。此外，在生成過程中盡可能保留細粒度特征信息，提高小尺寸受損目標的表現(xiàn)力和可讀性。能夠有效消除二維碼與背景之間的邊界差異，確保融合后的圖像視覺上更自然和協(xié)調。

技術研發(fā)人員：韓子騫,賀超,劉興宇
受保護的技術使用者：無錫盈達科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6