摘要:在数字图像处理的基础上,结合二维码的符号特征,对二维码的识别流程进行了改进研究。分析了常用的识别方法,设计了识别流程,并对二值化算法进行了改进。在噪声污染比例不同的情况下,通过主观和客观评价方法,确定了使用自适应中值滤波算法;在光照不均的环境下,根据阂值分割原理,结合数字形态学方法,用改进分块方法将二维码划分为多个子块处理,并对处理后的图像进行Ostu算法,再利用形态学闭运算来消除图像的边界效应;通过透视变换,将畸变图像恢复为正规四边形,并对恢复后的图像利用双线性插值法进行了像素计算与修补。
关键字:污染二维码;透视形变;Hough变换;精确定位
1 引言
随着二维码技术的发展,二维码以其存储信息量大、识别速度快、抗污损能力强等优势占据了市场的主流位置,农产品在二维码的应用方面也日趋增多,随之而来的就是二维码受污染的问题,实际采集中,会受到噪声污染、光照不均、污渍破损等环境因素的影响,使得二维码识别变得困难。复杂情况下二维码的图像清晰化处理可以提高识别率,对日常生活中二维码的扫描识别有着重要的使用价值和理论意义。
2 国内外研究现状
二维码技术是计算机应用发展的产物,我国对二维码的研究是从20世纪90年代初开始的,作为一项新的技术得到了很好的发展和利用。它具有数据获取、自动识别、快速响应等功能。二维码技术以自身的优越性能(如随时随地生成使用,成本较低,使用方便,技术完善等),在各个领域得到了广泛应用,改变了人们的工作及生活方式,同时很大程度上提高了劳动效率。从某种意义上来说,二维码的流行改变了人们的生产和生活。然而在实际很多应用(特别是农产品)中,二维码容易污染,特别在农产品流通环节更易发生,从而影响到二维码图像的识别。针对此二维码问题,如手持设备在采集和传输图像时,难免会受到噪声污染,使图像变得模糊,不利于后期二维码的识别步骤。
2.1二维码滤波去噪现状
手持设备在采集和传输图像时,难免会受到噪声污染,使图像变得模糊,不利于后期二维码的识别步骤,滤波去噪是消除噪声对图像的干扰。根据滤波特性将去噪分为线性与非线性的滤波[1]方法。其中线性滤波最常见的是均
值滤波,均值滤波可以平滑随机出现的噪声,很多学者在此基础上提出改进算法。高欣欣等人提出一种迭代均值滤波算法[2],该方法是使用邻域均值从图像的第一个像素开始处理,一旦处理该像素点便更新其灰度值,最终利用更新过的灰度值处理邻近后续像素,此方法对于小噪声的去除效果比较明显。张新明等人提出一种迭代自适应权重均值滤波[3]去噪方法,首先利用中心点与邻域像素相似性构建领域权重,并结合开关裁剪均值滤波形成新的滤波处理器,在保护图像边缘的同时自适应扩大窗口,迭代式滤波去噪,直到将噪声处理完毕。但对于灰度值具有两极性的椒盐噪声,效果并不明显。
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