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在如今流行扫描的年代，应用程序实现二维码扫描检测与识别已经是应用程序的标配、特别是在移动端、如果你的应用程序不能自动发现检测二维码，自动定位二维码你都不好意思跟别人打招呼，二维码识别与解析基于ZXing包即可。难点就在于如何从画面中快速而准确的找到二维码区域，寻找到二维码三个匹配模式点。
一：二维码的结构与基本原理
标准的二维码结构如下：
特别要关注的是图中三个黑色正方形区域，它们就是用来定位一个二维码的最重要的三个区域，我们二维码扫描与检测首先要做的就是要发现这三个区域，如果找到这个三个区域，我们就成功的发现一个二维码了，就可以对它定位与识别了。二维码其它各个部分的说明如下：
三个角上的正方形区域从左到右，从上到下黑白比例为1:1:3:1:1。
不管角度如何变化，这个是最显著的特征，通过这个特征我们就可以实现二维码扫描检测与定位。
二：算法各部与输出
1. 首先把输入图像转换为灰度图像(cvtColor)
2. 通过OTSU转换为二值图像(threshold)
3. 对二值图像使用轮廓发现得到轮廓(findContours)
4. 根据二维码三个区域的特征，对轮廓进行面积与比例过滤得到最终结果显示如下：
三：程序运行结果演示
上述程序运行的最终结果，左侧为原图，右侧为检测结果
四：各个步骤代码实现
#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<math.h>
#include<iostream>
usingnamespace cv;
usingnamespace std;
bool isCorner(Mat&image);
Mat transformCorner(Mat&image,RotatedRect&rect);
int main(int argc,char** argv){
Mat src = imread("D:/gloomyfish/qrcode_05.jpg");
if(src.empty()){
printf("could not load image...\n");
return-1;
}
namedWindow("input image", CV_WINDOW_AUTOSIZE);
imshow("input image", src);
Mat gray, binary;
cvtColor(src, gray, COLOR_BGR2GRAY);
imwrite("D:/gloomyfish/outimage/qrcode_gray.jpg", gray);
threshold(gray, binary,0,255, THRESH_BINARY | THRESH_OTSU);
imwrite("D:/gloomyfish/outimage/qrcode_binary.jpg", binary);
// detect rectangle now
vector<vector<Point>> contours;
vector<Vec4i> hireachy;
Moments monents;
findContours(binary.clone(), contours, hireachy, RETR_LIST, CHAIN_APPROX_SIMPLE,Point());
Mat result =Mat::zeros(src.size(), CV_8UC3);
for(size_t t =0; t < contours.size(); t++){
double area = contourArea(contours[t]);
if(area <100)continue;
RotatedRect rect = minAreaRect(contours[t]);
// 根据矩形特征进行几何分析
float w = rect.size.width;
float h = rect.size.height;
float rate = min(w, h)/ max(w, h);
if(rate >0.85&& w < src.cols/4&& h<src.rows/4){
printf("angle : %.2f\n", rect.angle);
Mat qr_roi = transformCorner(src, rect);
if(isCorner(qr_roi)){
drawContours(src, contours,static_cast<int>(t),Scalar(255,0,0),2,8);
imwrite(format("D:/gloomyfish/outimage/contour_%d.jpg",static_cast<int>(t)), qr_roi);
drawContours(result, contours,static_cast<int>(t),Scalar(255,0,0),2,8);
}
}
}
imshow("result", src);
imwrite("D:/gloomyfish/outimage/qrcode_patters.jpg", result);
waitKey(0);
return0;
}
功崇惟志，业广惟勤！
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发表于 2024-1-26 17:51:13