基于光平衡的qr二維碼自適應(yīng)二值化處理方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及二維碼圖像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于光平衡的QR二維碼自適應(yīng) 二值化處理方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 二維碼因其包含信息量大、類別豐富、可脫機讀取的優(yōu)點在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用越來 越廣泛，從物品的信息展示，到商品的流通、回收都用到二維碼。但由于二維碼通常暴露在 外界環(huán)境中，且往往通過打印或噴印到不同的材質(zhì)上，由于外界環(huán)境光線的差異對二維碼 圖像的識別產(chǎn)生了很大干擾，在光照過強或不足的情況下準確識別二維碼圖像是至關(guān)重要 的。
[0003] 目前，對QR (Quick Response，快速反應(yīng)）二維碼二值化的方法主要分為兩大類： 采用固定窗口的全局化和局部化方法。全局化二值化方法對整幅圖像采用一個閾值，將圖 像數(shù)據(jù)分為兩個部分，大于閾值的像素集合和小于閾值的像素集合。全局化方法針對QR二 維碼圖像前景和背景灰度存在明顯區(qū)別，且同類像素灰度值范圍較小的情況效果較好。局 部方法則對圖像本身進行了區(qū)域劃分，將二值化分為固定的幾個區(qū)域，每個區(qū)域采用不同 的閾值，一定程度上提高了二維碼二值化的正確性。
[0004] 上述對QR (Quick Response,快速反應(yīng)）二維碼二值化的全局化和局部化方法的 缺點為：如果QR二維碼的信息量較大，圖像尺寸較大，并且在光照過暗或光照過曝的情況 下，上述全局化和局部化方法將大大降低圖像識別的效率和速度。光照過曝會導(dǎo)致信息缺 失，光照不足會導(dǎo)致前景色和背景色的灰度值差異變小，導(dǎo)致二值化不準確，對背景光進行 補償使原來灰度相對集中的地方對比度加大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的實施例提供了一種基于光平衡的QR二維碼自適應(yīng)二值化處理方法和裝 置，以實現(xiàn)有效地提高QR二維碼的識別正確率。
[0006] 本發(fā)明提供了如下方案：
[0007] -種基于光平衡的QR二維碼自適應(yīng)二值化處理方法，其特征在于，包括：
[0008] 采集QR二維碼的圖像信息，將所述QR二維碼的圖像信息轉(zhuǎn)換為灰度圖像；
[0009] 對所述灰度圖像進行光照檢測，根據(jù)光照檢測結(jié)果對所述QR二維碼的灰度圖像 進行光平衡處理；
[0010] 根據(jù)設(shè)定的圖像灰度躍變閾值對光平衡處理后的灰度圖像的每一行像素點進行 分組，根據(jù)最大類間方差的方法確定每一行的每個分組的像素點的灰度的二值化閾值，根 據(jù)所述二值化閾值對每一行的每個分組內(nèi)的各個像素點的灰度進行二值化處理。
[0011] 所述的對所述灰度圖像進行光照檢測，根據(jù)光照檢測結(jié)果對所述QR二維碼的灰 度圖像進行光平衡處理，包括：
[0012] 獲得QR二維碼圖像的灰度圖像的長寬尺寸w，h，初始化行坐標a=0,初始化置圖像 灰度躍變閾值為S ;
[0013] 將行坐標a從0開始依次加 1，第a行的像素點的灰度最大值為gmax，最小值為 gmin，根據(jù)所述S、gmax和gmin將第a行的所有像素點分成N組，其中
【主權(quán)項】
1. 一種基于光平衡的QR二維碼自適應(yīng)二值化處理方法，其特征在于，包括： 采集QR二維碼的圖像信息，將所述QR二維碼的圖像信息轉(zhuǎn)換為灰度圖像； 對所述灰度圖像進行光照檢測，根據(jù)光照檢測結(jié)果對所述QR二維碼的灰度圖像進行 光平衡處理； 根據(jù)設(shè)定的圖像灰度躍變閾值對光平衡處理后的灰度圖像的每一行像素點進行分組， 根據(jù)最大類間方差的方法確定每一行的每個分組的像素點的灰度的二值化閾值，根據(jù)所述 二值化閾值對每一行的每個分組內(nèi)的各個像素點的灰度進行二值化處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光平衡的QR二維碼自適應(yīng)二值化處理方法，其特征在 于，所述的對所述灰度圖像進行光照檢測，根據(jù)光照檢測結(jié)果對所述QR二維碼的灰度圖像 進行光平衡處理，包括： 獲得QR二維碼圖像的灰度圖像的長寬尺寸w，h，初始化行坐標a=0,初始化置圖像灰度 躍變閾值為S ; 將行坐標a從O開始依次加1，第a行的像素點的灰度最大值為gmax，最小值為gmin，根據(jù) 所述S、gmax和gmin將第a行的所有像素點分成N組，其中，# =gmaxSgmh^將組號i初始化 為1,第a行的第i組的像素數(shù)目為f( δ山其中δ i = gmin+iX δ，f( δ D = {χ|χ e Μ, δ η i=l 2 N <g(x)<5J,M= u f^s.) N 則第i組的像素點的灰度平均值為：υ -各'⑷; /m 根據(jù)所述Ave(Si)和設(shè)定的正常QR二維碼圖像的灰度平均值λ判斷所述第 i組的像素點需要進行光平衡處理，如果是，計算所述第i組對應(yīng)的光平衡系數(shù)Hi, ' H,,, ave{M) 5 其中，(f ( S i)) gmin(f ( S i))是第a行第i組的像素點的灰度值的最大值和最小值，； 將所述第i組的所有像素點的灰度都乘以光平衡系數(shù)Hi ;將組號i增加1，按照所述 判斷過程，判斷第i+Ι組的像素點是否需要進行光平衡處理，依次類推，依次判斷第a行的 各個分組的像素點是否需要進行光平衡處理； 將行坐標a增加1，判斷行坐標a是否達到QR二維碼圖像的灰度圖像的最后一行，如果 是，則判斷整個QR二維碼圖像的光平衡處理結(jié)束；否則，按照上述處理過程，對a+Ι行的各 個組的像素點進行光平衡處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光平衡的QR二維碼自適應(yīng)二值化處理方法，其特征在 于，所述的根據(jù)所述Ave (Si)和設(shè)定的正常QR二維碼圖像的灰度平均值λ判斷所述第i 組的像素點需要進行光平衡處理，包括： 將第i組的像素點的灰度平均值A(chǔ)ve(Si)和正常QR二維碼圖像的灰度平均值λ進 行相減得到灰度差值，當所述灰度差值大于設(shè)定的光平衡閾值，則確定第i組的像素點是 否存在光照過暗或者光過曝，所述第i組的像素點需要進行光平衡處理；當所述灰度差值 不大于設(shè)定的光平衡閾值，則確定所述第i組的像素點不需要進行光平衡處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于光平衡的QR二維碼自適應(yīng)二值化處理方法，其 特征在于，所述的根據(jù)設(shè)定的圖像灰度躍變閾值對光平衡處理后的灰度圖像進行分組，根 據(jù)最大類間方差的方法確定每個分組的像素點的灰度的二值化閾值，包括： 獲得QR二維碼圖像的灰度圖像的長寬尺寸w，h，初始化行坐標a=0,初始化置圖像灰度 躍變閾值為δ ; 將行坐標a從O開始依次加1，根據(jù)所述δ將第a行的所有像素點分成N組，將組號i 初始化為1，根據(jù)第a行的第i組的各個像素點的灰度值g(x)計算得到第i組的全體像素 點的灰度平均值為M(Ti); 根據(jù)所述M(Ti)把第i組中的像素點進行劃分，分為前景像素 Fi和背景像素 Bi,其中Fi ={x|g(x) > M(Ti)I, Bi = {x|g(x) < M(Ti)I ； 前景類中的像素數(shù)量SWf(Ti)，灰度值的均值SMf(Ti)，方差為O f(Ti);背景類中的像 素數(shù)量為Wb (Ti),灰度值的均值為Mb (Ti),方差為Ob(Ti); 根據(jù)R =%(7?(7:_) + %(