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    重庆时时彩走势图开奖直播: 一种专用嵌入式二维码识别方法.pdf

    关 键 词:
    一种 专用 嵌入式 二维码 识别 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410068075.3

    申请日:

    2014.02.27

    公开号:

    CN103839031A

    公开日:

    2014.06.04

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G06K 7/10申请公布日:20140604|||著录事项变更IPC(主分类):G06K 7/10变更事项:申请人变更前:杭州晟元芯片技术有限公司变更后:杭州晟元数据安全技术股份有限公司变更事项:地址变更前:311121 浙江省杭州市余杭区五常街道文一西路998号海创园9幢东楼变更后:311121 浙江省杭州市余杭区五常街道文一西路998号海创园9幢东楼|||实质审查的生效IPC(主分类):G06K 7/10申请日:20140227|||公开
    IPC分类号: G06K7/10; G06K9/32; G06F11/10 主分类号: G06K7/10
    申请人: 杭州晟元芯片技术有限公司
    发明人: 杨波; 罗美美
    地址: 311121 浙江省杭州市余杭区五常街道文一西路998号海创园9幢东楼
    优先权:
    专利代理机构: 杭州九洲专利事务所有限公司 33101 代理人: 陈继亮
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410068075.3

    授权公告号:

    |||||||||

    法律状态公告日:

    2017.03.15|||2015.11.11|||2014.07.02|||2014.06.04

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||著录事项变更|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种专用嵌入式二维码识别方法,步骤如下:1、生成适合专用领域的二维码图像;2、对二维码图像进行图像灰度化、图像二值化、边缘提取、初定位、对图像进行几何裁剪和寻找三个寻像图形及旋转处理;3、图像旋转以后开始确定版本号;4、结合三个寻像图像的具体位置建立采样网格,并采样数据,将图像转换为数据矩阵;5、解码;6、校验;7、将解码出来的解码数据显示出来。本发明具有如下效果:生成的二维码图像固定在某一个或某几个版本,不仅避免了识别率降低,同时避免了为了适应很多版本所做的工作。在生成二维码图像时,尽量提高纠错等级,进一步提高了识别率。在生成二维码图像时引入校验,这种技术的引入进一步提高了识别率。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种专用嵌入式二维码识别方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:
    (1)、生成适合专用领域的二维码图像,在生成二维码图像的时候加入校验信息,并将该二维码图像的版本号固定为一个或几个版本;
    (2)、对二维码图像进行图像灰度化、图像二值化、边缘提取、初定位、对图像进行几何裁剪和寻找三个寻像图形及旋转处理;
    (3)、图像旋转以后开始确定版本号,这里的二维码图像的版本号固定为1个或几个版本,在解码时只需要在这些有限的版本中确定一个版本号,而不需要再进行计算;
    (4)、计算完版本号以后,结合三个寻像图像的具体位置建立采样网格,并采样数据,将图像转换为数据矩阵,以便于后续的解码;
    (5)、解码:首先进行格式信息译码,然后用纠错码字进行错误检查,如果发现错误则进行纠错,最后进行数据码字译码,并将结果输出;
    (6)、校验:通过加入校验来判断解码出来的数据是否正确,如果正确,则直接输出图像数据,如果不正确,返回重新建立采样网格和解码,当返回重新建立采样网格的次数达到一定次数以后仍出现校验错误时,需要返回重新确定版本号,然后进行后续的采样和解码;当返回重新确定版本号的次数和重新采样的次数均达到一定次数以后,就不再返回,结束校验;
    (7)、将解码出来的解码数据显示出来。

    2.  根据权利要求1所述的专用嵌入式二维码识别方法,其特征在于:通过校验信息进行校验,采用在头部或尾部加入校验和,或采用CRC校验。

    说明书

    说明书一种专用嵌入式二维码识别方法
    技术领域
    本发明涉及在嵌入式平台上实现的识别技术,尤其是指一种专用嵌入式二维码识别方法。
    背景技术
    随着智能识别技术的发展,二维码识别技术因其方便性和快捷性,已经广泛地应用于我们生活的各个方面。但是在嵌入式平台实现的某些专用领域(例如使用ATM机或网上银行进行转账)的二维码图像识别技术,由于系统本身在功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面的限制,导致识别率下降。例如由于版本号计算错误而导致的识别率下降,由于纠错等级较低而导致的识别率下降,由于未引入校验而导致的识别率下降。
    现有的二维码识别方案如图1所示,具体描述如下:(特指QR码)
    1)对采集的二维码图像进行灰度化,即将彩色信息投影到灰度空间上;
    2)对灰度化后的二维码图像进行二值化,二值化阈值的选择显得很重要,可以根据灰度直方图选择阈值,也可以根据最大类间方差法选择阈值;
    3)对二值化后的图像先膨胀,然后利用Sobel算子进行边缘提取。二维码图像是由一个个小方块组成的四方形,这一特征可以将它与其他图形区别开来,利用这一特征有利于更准确地提取边缘;
    4)将边缘图像在水平和垂直方向上进行投影,根据投影值找出二维码图像的有效区域,对二维码图像进行初定位;
    5)根据初定位结果,就可初步判定有效图像的大致位置,为了避免计算误差,可以考虑在区域两端留出一定的余量,对得到的区域进行几何裁剪,去掉图像的无效区域;
    6)寻找二维码图像的三个寻像图形的具体位置,并返回其位置坐标。然后根据三个寻像图形的位置来判断图像是否需要旋转,当图像偏转时将其进行图像旋转,使三个寻像图形位于正确的位置;
    7)根据图像中的版本信息来计算图像的版本号,这里的版本号是不固定的;
    8)版本号计算出来以后,结合三个寻像图形的位置与校正图形的位置建立采样网格,并采样数据,将图像转换为数据矩阵;
    9)根据数据矩阵,对图像进行解码。其基本流程可以概括为识读格式、去掩模、码字提取、RS纠错、数据解码等几个步骤;
    10)将解码出的解码数据进行输出。
    在嵌入式系统的某些专用领域,现有方案存在以下缺点:
    1)版本号容易出现计算错误;
    2)解码时的纠错能力较低;
    3)缺少校验,不知道解码结果是否正确。
    发明内容
    本发明解决的技术问题:由于嵌入式处理器受限于成本和功耗,一般处理能力相对来说比较有限。对二维码的识别很难做到和PC上一样快速,准确。具体体现在3个方面:1、现有方案由于二维码图像版本号计算错误而导致的识别率降低的问题;2、现有方案由于纠错等级较低而导致的识别率降低的问题;3、现有方案由于未引入校验而导致的识别率降低的问题。
    本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种专用嵌入式二维码识别方法,该发明采用了以下技术:1)生成的二维码图像固定在某一个或某几个版本号上,避免了版本号计算错误的情况,同时也避免了为了适应很多的版本号所做的工作;2)根据信息量和版本限制,尽量增加纠错等级,提高识别率;3)引入校验,根据校验确定是否解码成功,如果解码不成功,可以调整参数,重新解码,采用这种方法也可以提高识别率。通过以上技术的引入,可以极大地提高在某些嵌入式平台上某些专用领域二维码识别的性能和速度。
    本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种专用嵌入式二维码识别方法,该方法包括如下步骤:
    (1)、生成适合专用领域的二维码图像,在生成二维码图像的时候加入校验信息,并将该二维码图像的版本号固定为一个或几个版本;
    (2)、对二维码图像进行图像灰度化、图像二值化、边缘提取、初定位、对图像进行几何裁剪和寻找三个寻像图形及旋转处理;
    (3)、图像旋转以后开始确定版本号,这里的二维码图像的版本号固定为1个或几个版本,在解码时只需要在这些有限的版本中确定一个版本号,而不需要再进行计算;
    (4)、计算完版本号以后,结合三个寻像图像的具体位置建立采样网格,并采样数据,将图像转换为数据矩阵,以便于后续的解码;
    (5)、解码:首先进行格式信息译码,然后用纠错码字进行错误检查,如果发现错误则进行纠错,最后进行数据码字译码,并将结果输出;
    (6)、校验:通过加入校验来判断解码出来的数据是否正确,如果正确,则直接输出图像数据,如果不正确,返回重新建立采样网格和解码,当返回重新建立采样网格的次数达到一定次数以后仍出现校验错误时,需要返回重新确定版本号,然后进行后续的采样和解码;当返回重新确定版本号的次数和重新采样的次数均达到一定次数以后,就不再返回,结束校验;
    (7)、将解码出来的解码数据显示出来。
    作为优选,通过校验信息进行校验,采用在头部或尾部加入校验和,或采用CRC校验。
    本发明具有如下效果:1)生成的二维码图像固定在某一个或某几个版本,这样不仅避免了由于版本号计算错误而导致的识别率降低,同时避免了为了适应很多版本所做的工作。2)在生成二维码图像时,在满足信息量要求且在版本允许的情况下,尽量提高纠错等级,这样进一步提高了识别率。3)在生成二维码图像时引入校验,这样就可以对解码结果进行校验,当结果不正确时,重新进行版本号选择、采样和解码,这种技术的引入进一步提高了识别率。
    附图说明
    图1是现有技术结构方框示意图;
    图2是本发明的结构方框示意图;
    图3是本发明的流程示意图。
    具体实施方式
    下面将结合附图对本发明做详细的介绍:
    本发明提出的一种专用嵌入式二维码识别方法主要应用在专用二维码图像生成和专用二维码图像识别两大部分,其具体的关系图如图2所示,对本发明所提出的几种技术的具体描述如下:
    1)固定版本技术:该技术主要是在生成二维码图像时将图像的版本固定在某一个或某几个版本。因为在某些专用领域(例如使用ATM机或网上银行进行转账),将图像的版本固定在某一个或某几个版本,完全可以满足实际应用要求。采用这种技术以后,就可以避免由于版本号计算错误而导致的识别率下降,同时也可以避免为了适应多个版本所做的工作。
    2)纠错技术:二维码采用纠错算法生成一系列的纠错码字,添加在数据码字序列后,使得符号可以在遇到损坏时不致丢失数据。纠错可分为L、M、Q、H四个等级。本发明采用的纠错技术的原则为在满足实际应用中对信息量的要求,且生成的版本在1)所限定的范围内的情况下,尽可能地提高纠错等级,以在解码时尽可能多地纠正错误数据。
    3)校验技术:在生成专用二维码图像的时候,首先将数据加入特定的校验信息,比如:数据尾部加入校验和,或加入CRC校验。在进行二维码图像识别的时候,对识别出的结果进行校验,当校验结果错误时,调整采样参数,重新进行解码,当尝试次数达到一定次数时(例如3次),则返回重新确定版本号,接着进行后续的采样和解码。当重新确定版本号的次数和重新采样的次数均达到一定次数以后,不再返回,结束校验,输出解码数据。
    下面将对本发明所采用的一种专用的嵌入式二维码识别方法进行具体介绍,其具体流程图如图3所示:
    结合以上的流程图,本方案所采用的一种嵌入式二维码识别方法描述如下:
    1)生成适合某些专用领域(例如使用ATM机或网上银行进行转账)的二维码,该二维码有以下特点:a)版本号固定为一个或几个版本;b)在信息量允许的情况下,尽量提高纠错等级;c)引入校验:这里的校验方式可以采用在头部或尾部加入校验和,也可以采用CRC校验。
    2)对二维码图像进行图像灰度化、图像二值化、边缘提取、初定位、对图像进行几何裁剪和寻找三个寻像图形及旋转处理;因为这些处理与现有的方案相同,这里就不再赘述。
    3)图像旋转以后就开始确定版本号,与现有方案的不同之处在于,这里的二维码图像的版本号固定为1个或几个版本,在解码时只需要在这些有限的版本中确定一个版本号,而不需要再进行计算。这样不仅避免了版本号计算错误,也避免了为了适应很多版本所做的大量工作,最终提高了识别速度和性能。
    4)计算完版本号以后,就可结合三个寻像图像的具体位置建立采样网格,并采样数据,将图像转换为数据矩阵,以便于后续的解码。
    5)解码的流程可以概括为:首先进行格式信息译码,然后用纠错码字进行错误检查,如果发现错误则进行纠错,最后进行数据码字译码,并将结果输出。与现有方案的不同之处在于,本发明提出的方法特别适用于嵌入式平台的某些专用领域(例如使用ATM机或网上银行进行转账),它在版本允许和满足信息量要求的情况下,尽量提高纠错等级,最终提高了识别率。
    6)在生成二维码的时候已经加入了校验信息,这里的校验信息可以在头部或尾部加入校验和,也可以引入CRC校验。通过加入校验来判断解码出来的数据是否正确,如果正确,可直接输出图像数据,如果不正确,返回重新建立采样网格和解码,当返回重新建立采样网格的次数达到一定次数(例如3次)以后仍出现校验错误时,需要返回重新确定版本号,然后进行后续的采样和解码。当返回重新确定版本号的次数和重新采样的次数均达到一定次数以后,就不再返回,结束校验。
    7)将解码出来的解码数据显示出来。
    本发明的典型应用:
    1)ATM机或网上银行转帐时的身份认证;
    2)登录界面的身份认证;
    3)门禁系统的身份认证;
    4)与银行联网的消费系统的身份认证。
    本发明提出的一种专用嵌入式二维码识别方法特别适合应用在嵌入式平台的某些专用场合,该方法本身的特性决定了它特别适合应用在动态密码设备上,因此适合采用动态密码设备进行身份认证的场合,本发明所提出的技术都适用,可见本发明有很广阔的应用前景。
    术语解释:
    1、二维码又名二维条码,是用某种特定的几何图形按一定的规律在平面(二维方向)分布的黑白相间的图形用来记录数据符号信息的,在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”“1”比特流的概念,使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息,通过图像输入设备或光电扫描设备进行自动识读以实现信息自动处理。它具有高密度、信息量大、具有纠错能力和安全性强等优点。
    2、嵌入式系统:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
    二值化阈值:将灰度图像转化为二值化图像(即将图像上像素点的灰度值设置为0或255)时,所设定的某个边界值,该边界值将图像划分为两个部分即0或255。
    3、图像膨胀:属于数学形态学的范畴,以二值化图像为例,膨胀的具体操作为用一个结构元素扫描图像中的每一个像素,用结构元素中的每一个像素与其覆盖的像素做“与”操作,如果都为0,则该像素为0,否则为1。膨胀的作用是将与物体接触的所有背景点合并到物体中,使目标增大,可填补目标中的空洞。
    4、RS纠错:RS码是一类具有很强纠错能力,能纠正多个随机错误的多进制BCH码,其纠错能力在短和中等码长情况下接近理论值。RS纠错即一种使用RS码对数据进行纠错的方法。
    5、去掩模:图像掩模就是用选定的图像或物体对待处理的图像进行遮挡,来控制图像处理的区域或处理过程。用于覆盖的特定图像或物体称为掩模。掩模的作用是提取感兴趣区域或屏蔽图像的某些区域。去掩模即用掩模图形(一种位序列)对掩模后的位图进行异或处理,恢复为掩模前的位图。
    本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明,并非对本发明的范围限定,在不背离本发明的精神和实质的情况下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均属于本发明的权利要求书确定的?;し段?。

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    本文标题:一种专用嵌入式二维码识别方法.pdf
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