专利汇可以提供一种PDF417标准二维条码图像切割的办法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种利用图像轮廓信息基于投影方式的PDF417标准 二维条码 图像切割的方法。它包括输入正常的PDF417标准二维条码图像并进行灰度处理采用自适应全局 阈值 对灰度图像进行二值化,得到二维码二值图像;对上述处理后的图像进行二维码码区切割,得到只有码区的图像;将得到的二维码图像进行行识别,检测出各行的分割线坐标和计算行高;检测二维码图像是否倒置;根据检测到的行分割线坐标,行高,列分割线坐标,列宽从下到上,从右到左依次切割出每个码字图像,并逆向即从右到左进行码字识别将它转换成相应的码字序列。本发明在图像有部分污损或缺失甚至微小倾斜(小于0.1度)的情况下仍能正确切割出每个码字,鲁棒性强、可靠性高。,下面是一种PDF417标准二维条码图像切割的办法专利的具体信息内容。
1.一种PDF417标准二维条码图像切割的办法,其特征在于,它的步骤包括:
a)输入正常的PDF417标准二维条码图像并进行灰度处理:若图像为灰度图像,则不处理,如果图像为彩色图像,对二维码原始图像进行灰度转换得到一幅包含PDF417标准二维条码的灰度图像;
b)图像自适应阈值二值化:对步骤a)得到的二维码图像计算全局阈值并根据阈值进行二值化,得二维码二值化图像;
c)切割码区图像:利用投影算法对步骤b)得到的图像进行码区边界检测,然后根据边界坐标对原图像进行切割,得到只包含PDF417标准二维条码码区的图像;
d)检测各行的分割线坐标和计算行高:将步骤c)所得到的码区图像进行行识别,利用Sobel边缘检测算法和投影算法检测出各行的分割线坐标和计算行高;
e)检测二维码图像是否倒置:将步骤c)所得到的码区图像,根据PDF417标准二维条码图像起始符和终止符的特征检测二维码图像是否倒置;
若图像不倒置:
f)顺序检测各列的分割线坐标和计算列宽:将步骤d)得到的码区图像进行顺向列识别,即从左到右进行检测,根据列分割线的特征使用投影算法检测出各列的分割线坐标和计算列宽;
g)顺序切割码字并翻译成码字序列:对步骤d)所得到的码区图像,根据步骤e)和步骤f)到的各行分割线坐标,行高,各列分割线坐标,列宽从上到下从左到右依次切割出每个码字图像,并顺向从左到右进行码字识别将它转换成相应的码字序列;
若图像倒置:
h)逆向检测各列的分割线坐标和计算列宽:将步骤d)得到的码区图像进行逆向列识别,即从右到左进行检测,根据列分割线的特征使用投影算法检测出各列的分割线坐标和计算列宽;
i)逆向切割码字并翻译成码字序列:对步骤d)所得到的码区图像,根据步骤e)和步骤f)到的各行分割线坐标,行高,各列分割线坐标,列宽从下到上从右到左依次切割出每个码字图像,并逆向即从右到左进行码字识别将它转换成相应的码字序列。
2.根据权利要求1所述的PDF417标准二维条码图像切割的办法,其特征在于,所述步骤a)中将彩色图像转换成灰度图像的计算公式为:
其中Y为证件图像的亮度值,Cr表示图像的色调,Cb表示图像的饱和度来表示,R、G、B分别表示红绿蓝。
3.根据权利要求1所述的PDF417标准二维条码图像切割的办法,其特征在于,所述步骤b)图像自适应阈值二值化的具体过程为:
b1)遍历二维码图像,统计所以像素点的像素值总和,然后将其除以图像像素的总数,得到图像的平均像素值;
b2)取二维码图像的平均像素值的一半作为阈值,对每个像素进行判断,若其像素值大于或等于阈值,则将其像素值置为255;否则,将其像素值置为0。
4.根据权利要求1所述的PDF417标准二维条码图像切割的办法,其特征在于,所述步骤c)切割二维码图像的码区图像的具体过程为:
c1)对二维码图像进行水平投影,即统计每一行的像素值总和,取一阈值搜索判断投影图的上升和下降边缘坐标,并取最小值作为码区上边界,取最大值作为码区下边界。如第i行的投影值为H(i),第(i-1)行的投影值为H(i-1),若H(i-1)小于阈值且H(i)大于等于阈值,则坐标i为上升边缘;若H(i-1)大于等于阈值且H(i)小于阈值,则坐标(i-1)为下降边缘;
c2)对二维码图像进行垂直投影,即统计每一列的像素值总和,取一阈值搜索判断投影图的上升和下降边缘坐标,并取最小值作为码区左边界,取最大值作为码区右边界,如第i行的投影值为V(i),第(i-1)行的投影值为V(i-1),若V(i-1)小于阈值且V(i)大于等于阈值,则坐标i为上升边缘;若V(i-1)大于等于阈值且V(i)小于阈值,则坐标(i-1)为下降边缘;
c3)根据步骤c1)和步骤c2)中得到的码区的上下左右边界坐标从原图中切割出码区图像。
5.根据权利要求1所述的PDF417标准二维条码图像切割的办法,其特征在于,所述步骤d)对步骤c)中得到的码区图像,检测各行的分割线坐标和计算行高的具体过程为:
d1)用图像Sobel算子对图像进行水平边缘检测,具体过程为:
d1.1)定义图像的亮度函数f(x,y)在位置(x,y)处的梯度向量为:
Gx——
x坐标的一阶导数
Gy——y坐标的一阶导数
d1.2)梯度向量指向坐标(x,y)点处f的最大变化速率方向,在边缘检测中,一个重要的量是这个向量的模,即:
d1.3)根据每个像素点求得的向量模值的大小经过门限操作得到粗糙的轮廓图像;
d2)对步骤d1)得到的Sobel边缘检测图进行水平投影,即统计每像素行的像素值之和,检测投影图各峰值坐标设定较大阈值,搜索记录投影值大于阈值的的峰值坐标作为分割点坐标,如第i行的投影值为H(i),第i-1行的投影值为H(i-1),第i+1行的投影值为H(i+1)。若H(i)-H(i-1)的值大于0且H(i+1)-H(i)的值小于等于0,则坐标i为峰值坐标;
d3)根据步骤d2)得到的坐标计算相邻坐标的差分值,并将出现概率最大的差分值作为基准行高;
d4)根据步骤d1)和步骤d2),从第一个分割点坐标开始,在允许一个像素误差范围的情况下,依次判定行分割线坐标中连续两条分割线的距离,若是等于基准行高表示未丢失记录该坐标,否则若是倍数关系则,按倍数关系扩充分割线,即在与前一坐标相距基准行高宽度的位置补充一坐标,直到搜索完所有分割点坐标;
d5)步骤d4)中得到所有行的分割点坐标后,依次计算并记录相邻分割点坐标的差分值,即是每行的行高。
6.根据权利要求1述的PDF417标准二维条码图像切割的办法,其特征在于,所述步骤e)检测二维码图像是否倒置的具体过程为:
e1)根据步骤c)得到的图像垂直方向上升和下降边缘坐标计算第一条条bar1,第一条空blank1和最后一条条的宽度barlast,若bar1大于等于3*blank1或者bar1大于等于
3*barlast,则判断图像不倒置,否则判断图像倒置;
若图像不倒置:
7.根据权利要求1所述的PDF417标准二维条码图像切割的办法,其特征在于,所述步骤f)对步骤c)中得到的码区图像,顺序检测各列的分割线坐标和计算列宽的具体过程为:
f1)对步骤c)中得到的码区图像进行垂直投影,即统计每像素列的像素值总和,设定较大阈值,从左向右搜索记录下降边缘坐标中投影值大于或等于阈值的的分割点坐标,如第i行的投影值为V(i),第(i-1)行的投影值为V(i-1),若V(i-1)大于等于阈值且V(i)小于阈值,则坐标(i)为下降边缘坐标;
f2)遍历码区图像统计每像素列的像素值变化频率,如010是变化频率为两次,设定阈值,筛选记录步骤f1)中的分割点坐标,如第i列的变化频率为f(i),第(i-1)列的变化频率为f(i-1),投影值为V(i-1)如果f(i)和f(i-1)都小于变化频率阈值,且V(i-1)大于或者等于设定的投影阈值,则记录该分割点坐标i;
f3)搜索二维码数据区的起始分割线和终止分割线坐标,若搜索成功则计算数据区内相邻分割点坐标的差分值;否则,计算所有分割点坐标中相邻坐标的差分值。并将出现概率最大的差分值作为基准列宽;
f4)根据步骤f2)和步骤f3),从左向右从第一个分割点坐标开始,在允许一个像素误差范围的情况下,依次判定列分割线坐标中连续两条分割线的距离,若是等于基准列宽表示未丢失记录该坐标,否则若是倍数关系则,按倍数关系扩充分割线,即在与前一坐标相距基准列宽宽度的位置补充一坐标,直到搜索完所有分割点坐标;
f5)步骤f4)中得到所有列的分割点坐标后,依次计算并记录相邻分割点坐标的差分值,即是每列的列宽。
8.根据权利要求1所述的PDF417标准二维条码图像切割的办法,其特征在于,所述步骤g)顺序切割码字并翻译成码字序列的具体过程为:
g1)根据步骤d)和步骤f)中得到的各行分割点坐标,行高和各列分割点坐标,列宽,从上到下从左到右依次从码区图像中切割出每个码字的图像;
g2)对g1)得到的码字图像进行垂直投影,并设定码字图像高度的一半作为阈值,对投影值进行归一化。如第i列投影值为V(i),若V(i)大于或者等于阈值,则V(i)=1;否则,V(i)=0;
g3)根据g2)中的投影值从左向右预搜索码字的条起始坐标和空起始坐标,若V(i)=
1且V(i-1)=0,则坐标i为空的起始坐标;若V(i)=0且V(i-1)=1,则坐标i为条的起始坐标;
g4)根据步骤f)得到的基准列宽计算码字单位模块宽度,计算公式如下:
单位模块宽度=基准列宽/17
g5)对步骤g3)得到的条空起始坐标进行确定。检测每个条(空)起始坐标后一个单位模块宽度范围内的像素列是否有一半及以上为条(空),以排除伪边缘的影响。若是,则确定该坐标为条(空)起始坐标;若不是,则排除该坐标;
g6)对步骤g5)得到的条空起始坐标,统计每个码字区域内条空起始坐标数。标准码字边界数目为9,终止符为10。若该数目大于10或者小于2,说明该码字有污损或缺失,将该码字的码字序列置为0;否则,计算相邻起始坐标的差分值,得到条(空)的宽度。再计算条(空)的模块数,公式如下:
条(空)模块数=条(空)宽度/单位模块宽度
从左向右每个条空模块数依次排列组成码字的码字序列,如81111113;
g7)对步骤g6)得码字序列进行检错纠正。依次统计码字所有条空模块总数,标准码字模块总数为17,终止符为18。若标准码字的模块总数为16,则将最一个空的模块数加1,如81111112改为81111113。若标准码字的模块总数为18,则将最一个空的模块数减1,如
81111114改为81111113;
若图像倒置:
9.根据权利要求1所述的PDF417标准二维条码图像切割的办法,其特征在于,所述步骤h)对步骤c)中得到的码区图像,逆向检测各列的分割线坐标和计算列宽的具体过程为:
h1)对步骤c)中得到的码区图像进行垂直投影,即统计每像素列的像素值总和,设定较大阈值,从右向左搜索记录下降边缘坐标,如第i行的投影值为V(i),第(i+1)行的投影值为V(i+1),若V(i+1)大于等于阈值且V(i)小于阈值,则坐标(i)为下降边缘;
h2)遍历码区图像统计每像素列的像素值变化频率,如010是变化频率为两次。设定阈值,筛选记录步骤h1)中的分割点坐标,如第i列的变化频率为f(i),第(i+1)列的变化频率为f(i+1),投影值为V(i+1)如果f(i)和f(i+1)都小于变化频率阈值,且V(i+1)大于或者等于设定的投影阈值,则记录该分割点坐标i;
h3)搜索二维码数据区的起始分割线和终止分割线坐标,若搜索成功则计算数据区内相邻分割点坐标的差分值;否则,计算所有分割点坐标中相邻坐标的差分值,并将出现概率最大的差分值作为基准列宽;
h4)根据步骤h2)和步骤h3),从右往左方向从第一个分割点坐标开始,在允许一个像素误差范围的情况下,依次判定列分割线坐标中连续两条分割线的距离,若是等于基准列宽表示未丢失记录该坐标,否则若是倍数关系则,按倍数关系扩充分割线,即在与前一坐标相距基准行高宽度的位置补充一坐标,直到搜索完所有分割点坐标;
h5)步骤h4)中得到所有列的分割点坐标后,依次计算并记录相邻分割点坐标的差分值,即是每列的列宽。
10.根据权利要求1所述的PDF417标准二维条码图像切割的办法,其特征在于,所述步骤i)逆向切割码字并翻译成码字序列的具体过程为:
i1)根据步骤d)和步骤h)中得到的各行分割点坐标,行高和各列分割点坐标,列宽,从下到上从右到左依次从码区图像中切割出每个码字的图像;
i2)对i1)得到的码字图像进行垂直投影,并设定码字图像高度的一半作为阈值,对投影值进行归一化。如第i列投影值为V(i),若V(i)大于或者等于阈值,则V(i)=1;否则,V(i)=0;
i3)根据i2)中的投影值从右向左预搜索码字的条起始坐标和空起始坐标。若V(i)=
1且V(i+1)=0,则坐标i为空的起始坐标;若V(i)=0且V(i+1)=1,则坐标i为条的起始坐标。
i4)根据步骤h)得到的基准列宽计算码字单位模块宽度,计算公式如下:
单位模块宽度=基准列宽/17
i5)对步骤i3)得到的条空起始坐标进行确定。检测每个条(空)起始坐标后一个单位模块宽度范围内的像素列是否有一半及以上为条(空),以排除伪边缘的影响。若是,则确定该坐标为条(空)起始坐标;若不是,则排除该坐标;
i6)对步骤i5)得到的条空起始坐标,统计每个码字区域内条空起始坐标数,标准码字边界数目为9,终止符为10,若该数目大于10或者小于2,说明该码字有污损或缺失,将该码字的码字序列置为0;否则,计算相邻起始坐标的差分值,得到条(空)的宽度,再计算条(空)的模块数,公式如下:
条(空)模块数=条(空)宽度/单位模块宽度
从右向左每个条空模块数依次排列组成码字的码字序列,如81111113;
i7)对步骤i6)得码字序列进行检错纠正,依次统计码字所有条空模块总数,标准码字模块总数为17,终止符为18,若标准码字的模块总数为16,则将最一个空的模块数加1,如81111112改为81111113,若标准码字的模块总数为18,则将最一个空的模块数减1,如
81111114改为81111113。
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