專利名稱：一種二維條碼的自適應閾值二值化方法
技術領域：
本發(fā)明屬于圖像二值化處理方法，特別涉及一種二維條碼的自適應閾值二值化方法。
背景技術：
二維條碼的二值化是二維碼識別過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)，二值化的結果直接影響到識別的結果。由于二維碼的應用環(huán)境復雜多變，且從成像設備上獲取的二維碼圖像質量不一，經常會遇到光照不均的情況。傳統(tǒng)的二值化方法如大津法屬于全局閾值的二值化方法。而使用單一的全局閾值雖然算法速度快，但對存在光照不均的圖像進行二值化，效果一般都很不好。而用局部閾值的二值化方法如MMidt法來處理光照不均的圖像時，效果要比全局閾值法好，但算法速度卻相對較慢。經對現有技術文獻的檢索發(fā)現，中國專利申請?zhí)?01010609508.3，名稱:基于小波和大津法的二維條碼圖像二值化方法。該技術首先利用小波分解得到物體表面的光照近似分布，再利用光照近似分布消除光照不均的影響，最后使用大津法進行二值化。針對全局閾值法速度快效果差，局 部閾值法效果好速度慢的現狀，該技術對二值化的效果與算法速度取了一個折中，即利用小波分解法 提升了效果，利用大津法提升了算法速度。但最終的結果仍然差強人意，對一些光照不均較明顯的圖像，該技術并不能完全消除光照不均的影響，而且最終的算法速度仍然較慢。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種二維條碼的自適應閾值二值化方法，本發(fā)明既提高了局部閾值二值化算法的速度，又能動態(tài)的自適應的計算出每個區(qū)域的閾值，使得塊效應和偽邊界消失。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:一種二維條碼的自適應閾值二值化方法，其包括以下步驟:
1.1)將條碼圖像分成若干個大小相同的區(qū)域并計算每個區(qū)域的平均灰度值；
1.2)計算每個區(qū)域的調和因子并利用每個區(qū)域的調和因子計算出相應的閾值；
1.3)在每個區(qū)域中以對應的閾值將區(qū)域內的像素二值化。所述步驟1.1)中將條碼圖像分成若干個大小相同的區(qū)域并計算每個區(qū)域的平均灰度值的步驟如下:
2.1)將條碼圖像分成個區(qū)域，且每個區(qū)域的大小為rxr ；
2.2)汁算每個區(qū)域&的平均灰度值《%并儲存，其中表示區(qū)域所在的位置，&表示第 行，第J列個區(qū)域，其中=，JT = 1,2 -,is ；
2.3)計算每個區(qū)域的最大灰度值 和最小灰度值Afc6 并儲存。
區(qū)域^的平均灰度值的計算公式如下:
權利要求
1.一種二維條碼的自適應閾值二值化方法，其特征是:包括以下步驟: 1.1)將條碼圖像分成若干個大小相同的區(qū)域并計算每個區(qū)域的平均灰度值； 1.2)計算每個區(qū)域的調和因子并利用每個區(qū)域的調和因子計算出相應的閾值； 1.3)在每個區(qū)域中以對應的閾值將區(qū)域內的像素二值化。
2.根據權利要求1所述的二維條碼的自適應閾值二值化方法，其特征是:所述步驟1.1)中將條碼圖像分成若干個大小相同的區(qū)域并計算每個區(qū)域的平均灰度值的步驟如下: 2.1)將條碼圖像分成個區(qū)域，且每個區(qū)域的大小為rxr ； 2.2)計算每個區(qū)域％的平均灰度值《%并儲存，其中表示區(qū)域所在的位置，％表示第》行，第J列個區(qū)域，其中 計算每個區(qū)域的最大灰度值 和最小灰度值 并儲存。
3.根據權利要求2所述的二維條碼的自適應閾值二值化方法，其特征是:區(qū)域的平均灰度值的計算公式如下:
4.根據權利要求3所述的二維條碼的自適應閾值二值化方法，其特征是:當Ma^-MmsKD且Μα*^<80時,β的經驗取值在M 之間，80為經驗值，區(qū)域內全部都為條碼圖像；如果<U且時，區(qū)域％內全部都為背景圖像；若判定&內全為條碼圖像，就將 的平均灰度值 設為0，最后二值化時將該區(qū)域內全部像素點的值設為O ;若判定 為背景圖像，就將％內的平均灰度值 設為0，最后二值化時將該區(qū)域內全部像素點的值設為255。
5.根據權利要求1所述的二維條碼的自適應閾值二值化方法，其特征是:所述步驟1.2)中計算每個區(qū)域的調和因子并利用每個區(qū)域的調和因子計算出相應的閾值的步驟如下:5.1)計算以第個區(qū)域為中心的9個區(qū)域的9個灰度平均值的平均值，其計算公式為:
6.根據權利要求5所述的二維條碼的自適應閾值二值化方法，其特征是:所述步驟.5.3)中將&存入大小為 χΒ的矩陣當中，對特殊區(qū)域的閾值進行微調；微調方法為:逐行掃描存有閾值的矩陣中的元素，假設當前點為n其左邊為Γβ右邊為Γ2 ;如果Γ *ο，Γ0和Γ2中只有一個等于0，那么Γ =兩個不等于O的閾值的平均值-(這兩個不為O的閾值之差的絕對值)+4 ;將1*賦給那兩個不等于零的值；接著逐列掃描存有閾值的矩陣中的元素，再仿照以上操作，需要改變的只是Γ0在Λ上面，Ti在η下面。
7.根據權利要求1所述的二維條碼的自適應閾值二值化方法，其特征是:所述步驟.1.3)中在每個區(qū) 域中以對應的閾值將區(qū)域內的像素二值化的方法是:在第#個區(qū)域中，遍歷每個像素點，如果像素點的值大于，那就令該點的值為255 ;如果像素點的值小于那就令該點的值為O。
全文摘要
本發(fā)明屬于圖像二值化處理方法，涉及一種二維條碼的自適應閾值二值化方法，其包括以下步驟1.1)將條碼圖像分成若干個大小相同的區(qū)域并計算每個區(qū)域的平均灰度值；1.2)計算每個區(qū)域的調和因子并利用每個區(qū)域的調和因子計算出相應的閾值；1.3)在每個區(qū)域中以對應的閾值將區(qū)域內的像素二值化。本發(fā)明既提高了局部閾值二值化算法的速度，又能動態(tài)的自適應的計算出每個區(qū)域的閾值，使得塊效應消失，還能通過每個區(qū)域的調和因子，使得區(qū)域與區(qū)域之間的邊界能夠很好的融合，使偽邊界很好的退化。
文檔編號G06K9/38GK103235948SQ20131013999
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權日2013年4月22日
發(fā)明者譚洪舟, 陳榮軍, 羅招華, 朱雄泳 申請人:中山大學