专利名称：一种二维条码的自适应阈值二值化方法
技术领域：
本发明属于图像二值化处理方法，特别涉及一种二维条码的自适应阈值二值化方法。
背景技术：
二维条码的二值化是二维码识别过程中一个非常重要的环节，二值化的结果直接影响到识别的结果。由于二维码的应用环境复杂多变，且从成像设备上获取的二维码图像质量不一，经常会遇到光照不均的情况。传统的二值化方法如大津法属于全局阈值的二值化方法。而使用单一的全局阈值虽然算法速度快，但对存在光照不均的图像进行二值化，效果一般都很不好。而用局部阈值的二值化方法如MMidt法来处理光照不均的图像时，效果要比全局阈值法好，但算法速度却相对较慢。经对现有技术文献的检索发现，中国专利申请号201010609508.3，名称:基于小波和大津法的二维条码图像二值化方法。该技术首先利用小波分解得到物体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响，最后使用大津法进行二值化。针对全局阈值法速度快效果差，局 部阈值法效果好速度慢的现状，该技术对二值化的效果与算法速度取了一个折中，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。但最终的结果仍然差强人意，对一些光照不均较明显的图像，该技术并不能完全消除光照不均的影响，而且最终的算法速度仍然较慢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种二维条码的自适应阈值二值化方法，本发明既提高了局部阈值二值化算法的速度，又能动态的自适应的计算出每个区域的阈值，使得块效应和伪边界消失。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种二维条码的自适应阈值二值化方法，其包括以下步骤:
1.1)将条码图像分成若干个大小相同的区域并计算每个区域的平均灰度值；
1.2)计算每个区域的调和因子并利用每个区域的调和因子计算出相应的阈值；
1.3)在每个区域中以对应的阈值将区域内的像素二值化。所述步骤1.1)中将条码图像分成若干个大小相同的区域并计算每个区域的平均灰度值的步骤如下:
2.1)将条码图像分成个区域，且每个区域的大小为rxr ；
2.2)汁算每个区域&的平均灰度值《%并储存，其中表示区域所在的位置，&表示第 行，第J列个区域，其中=，JT = 1,2 -,is ；
2.3)计算每个区域的最大灰度值 和最小灰度值Afc6 并储存。
区域^的平均灰度值的计算公式如下:
权利要求
1.一种二维条码的自适应阈值二值化方法，其特征是:包括以下步骤: 1.1)将条码图像分成若干个大小相同的区域并计算每个区域的平均灰度值； 1.2)计算每个区域的调和因子并利用每个区域的调和因子计算出相应的阈值； 1.3)在每个区域中以对应的阈值将区域内的像素二值化。
2.根据权利要求1所述的二维条码的自适应阈值二值化方法，其特征是:所述步骤1.1)中将条码图像分成若干个大小相同的区域并计算每个区域的平均灰度值的步骤如下: 2.1)将条码图像分成个区域，且每个区域的大小为rxr ； 2.2)计算每个区域％的平均灰度值《%并储存，其中表示区域所在的位置，％表示第》行，第J列个区域，其中 计算每个区域的最大灰度值 和最小灰度值 并储存。
3.根据权利要求2所述的二维条码的自适应阈值二值化方法，其特征是:区域的平均灰度值的计算公式如下:
4.根据权利要求3所述的二维条码的自适应阈值二值化方法，其特征是:当Ma^-MmsKD且Μα*^<80时,β的经验取值在M 之间，80为经验值，区域内全部都为条码图像；如果<U且时，区域％内全部都为背景图像；若判定&内全为条码图像，就将 的平均灰度值 设为0，最后二值化时将该区域内全部像素点的值设为O ;若判定 为背景图像，就将％内的平均灰度值 设为0，最后二值化时将该区域内全部像素点的值设为255。
5.根据权利要求1所述的二维条码的自适应阈值二值化方法，其特征是:所述步骤1.2)中计算每个区域的调和因子并利用每个区域的调和因子计算出相应的阈值的步骤如下:5.1)计算以第个区域为中心的9个区域的9个灰度平均值的平均值，其计算公式为:
6.根据权利要求5所述的二维条码的自适应阈值二值化方法，其特征是:所述步骤.5.3)中将&存入大小为 χΒ的矩阵当中，对特殊区域的阈值进行微调；微调方法为:逐行扫描存有阈值的矩阵中的元素，假设当前点为n其左边为Γβ右边为Γ2 ;如果Γ *ο，Γ0和Γ2中只有一个等于0，那么Γ =两个不等于O的阈值的平均值-(这两个不为O的阈值之差的绝对值)+4 ;将1*赋给那两个不等于零的值；接着逐列扫描存有阈值的矩阵中的元素，再仿照以上操作，需要改变的只是Γ0在Λ上面，Ti在η下面。
7.根据权利要求1所述的二维条码的自适应阈值二值化方法，其特征是:所述步骤.1.3)中在每个区 域中以对应的阈值将区域内的像素二值化的方法是:在第#个区域中，遍历每个像素点，如果像素点的值大于，那就令该点的值为255 ;如果像素点的值小于那就令该点的值为O。
全文摘要
本发明属于图像二值化处理方法，涉及一种二维条码的自适应阈值二值化方法，其包括以下步骤1.1)将条码图像分成若干个大小相同的区域并计算每个区域的平均灰度值；1.2)计算每个区域的调和因子并利用每个区域的调和因子计算出相应的阈值；1.3)在每个区域中以对应的阈值将区域内的像素二值化。本发明既提高了局部阈值二值化算法的速度，又能动态的自适应的计算出每个区域的阈值，使得块效应消失，还能通过每个区域的调和因子，使得区域与区域之间的边界能够很好的融合，使伪边界很好的退化。
文档编号G06K9/38GK103235948SQ20131013999
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月22日 优先权日2013年4月22日
发明者谭洪舟, 陈荣军, 罗招华, 朱雄泳 申请人:中山大学