OpenCV二维码检测与定位
时间:2022-05-07
本文章向大家介绍OpenCV二维码检测与定位,主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。
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>
using namespace cv;
using namespace 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 : %.2fn", 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);
return 0;
}
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