基于定位图形顶点的快速响应矩阵码第四顶点的定位方法

摘要

一种基于定位图形顶点的快速响应矩阵码第四顶点的定位方法，按照以下步骤进行：步骤1：在获得快速响应矩阵区域中包含定位图形的三个顶点A、B、D的基础上，预估快速响应矩阵码第四顶点的位置为C₀，步骤2：计算线段BC₀和DC₀的表达式，统计二值化后的图像中线段BC₀和DC₀的部分区域上黑色像素点个数，以此判断线段BC₀、DC₀是否穿过快速响应矩阵码，步骤3：在直线BC₀和DC₀上分别找出点P₂和P₁，计算线段BP₁和DP₂与快速响应矩阵码的边界的偏差，根据偏差自适应调整直至偏差消失，步骤4：计算出两条边界BP₁和DP₂所在直线的交点，即快速响应矩阵码第四顶点C(x_C,y_C)，这种方法实现了快速响应矩阵码第四顶点快速、精确的定位，实验表明这种方法可在全方位旋转的快速响应矩阵码中应用，对有一定的畸变的快速响应矩阵码也有很好的适用性。

主权项

一种基于定位图形顶点的快速响应矩阵码第四顶点的定位方法，按照以下步骤进行：步骤1：设快速响应矩阵码包含定位图形的三个顶点的中间顶点为A，从A点开始，按照顺时针方向，快速响应矩阵码的其他顶点依次被设为B、C、D，三个定位图形顶点分别为A(x_A,y_A)、B(x_B,y_B)和D(x_D,y_D)，其中x_A,y_A为像素点A在图像中的水平和竖直方向的位置，x_B,y_B为像素点B在图像中的水平和竖直方向的位置，x_D,y_D为像素点D在图像中的水平和竖直方向的位置，快速响应矩阵码第四顶点为C(x_C,y_C)，其中x_C,y_C为像素点C在图像中的水平和竖直方向的位置，设图像中需要处理的快速响应矩阵码是平行且没有扭曲，则快速响应矩阵码第四顶点C(x_C,y_C)的预估位置为C₀(x_C0,y_C0)，$C_0(x_{C_0},y_{C_0})=B(x_B,y_B)+D(x_D,y_D)-A(x_A,y_A)$步骤2：步骤2.1根据点B、C₀、D的位置，计算出线段BC₀和DC₀的表达式，具体表达式如下：$y=k_{{\mathrm{BC}}_0}x+p_{{\mathrm{BC}}_0}$$y=k_{{\mathrm{DC}}_0}x+p_{{\mathrm{DC}}_0}$其中，$k_{{\mathrm{BC}}_0}=\frac{y_B-y_{C_0}}{x_B-x_{C_0}}$$p_{{\mathrm{BC}}_0}=\frac{y_B\times x_{C_0}-y_{C_0}\times x_B}{x_{C_0}-x_B}$$k_{{\mathrm{DC}}_0}=\frac{y_D-y_{C_0}}{x_D-x_{C_0}}$$p_{{\mathrm{DC}}_0}=\frac{y_D\times x_{C_0}-y_{C_0}\times x_D}{x_{C_0}-x_D}$步骤2.2在线段BC₀和线段DC₀上分别选取一个像素点K₁和K₂，使统计二值化后的图像中线段K₁C₀和线段K₂C₀上黑色像素点的个数，分别记为N₁和N₂，步骤2.3以flag1和flag2分别作为线段BC₀和线段DC₀是否穿过快速响应矩阵码的标记，如果N₁＞3，则flag1为1，否则flag1为0，如果N₂＞3,则flag2为1，否则flag2为0，步骤3根据flag1和flag2的值，在直线BC₀和DC₀上分别找出点P₂和P₁，从而确定快速响应矩阵码的边界线段BP₁和DP₂，其具体方法如下：步骤3.1当flag1＝0时，将P₁初始化，其值为C₀，3.1.1.a、从直线DC₀上，朝靠近D点的方向，取P₁的下一个像素点，令P₁的下一个像素点为P₁，3.1.1.b、在线段BP₁上选取一个像素点，使得所选取的像素点至P₁的距离为BP₁的四分之一，并令所选取的像素点为K₃，从P₁点开始，逐个取线段K₃P₁上的像素点，判断该点在二值化后的图像中是否为黑色像素点，N₃为统计线段K₃P₁上黑色像素点个数的变量，3.1.1.c、以flag3为线段BP₁是否穿过快速响应矩阵码的标记，如果N₃＞3，则flag3为1，并将当前的BP₁作为快速响应矩阵码的一条边界，进入步骤3.2，否则，flag3为0，BP₁没有穿过快速响应矩阵码，返回步骤3.1.1.a；当flag1＝1时，将P₁初始化，其值为C₀，3.1.2.a、从直线DC₀上，朝远离D点的方向，取P₁的下一个像素点，令P₁的下一个像素点为P₁，3.1.2.b、在线段BP₁上选取一个像素点，使得所选取的像素点至P₁的距离为BP₁的四分之一，并令所选取的像素点为K₃，从P₁点开始，逐个取线段K₃P₁上的像素点，判断该点在二值化后的图像中是否为黑色像素点，N₃为统计线段K₃P₁上黑色像素点个数的变量，3.1.2.c、以flag3为线段BP₁是否穿过快速响应矩阵码的标记，如果N₃≤3，则flag3为0，并将当前的BP₁作为快速响应矩阵码的一条边界，进入步骤3.2，否则，flag3为1，BP₁穿过快速响应矩阵码，返回步骤3.1.2.a；步骤3.2当flag2＝0时，将P₂初始化，其值为C₀，3.2.1.a、从直线BC₀上，朝靠近B点的方向，取P₂的下一个像素点，令P₂的下一个像素点为P₂，3.2.1.b、在线段DP₂上选取一个像素点，使得所选取的像素点至P₂的距离为DP₂的四分之一，并令所选取的像素点为K₄，从P₂点开始，逐个取线段K₄P₂上的像素点，判断该点在二值化后的图像中是否为黑色像素点，N₄为统计线段K₄P₂上黑色像素点个数的变量，3.2.1.c、以flag4为线段DP₂是否穿过快速响应矩阵码的标记，如果N₄＞3，则flag4为1，并将当前的DP₂作为快速响应矩阵码的一条边界，进入步骤4，否则，flag4为0，DP₂没有穿过快速响应矩阵码，返回步骤3.2.1.a；当flag2＝1时，将P₂初始化，其值为C₀，3.2.2.a、从直线BC₀上，朝远离B点的方向，取P₂的下一个像素点，令P₂的下一个像素点为P₂，3.2.2.b、在线段DP₂上取一个像素点，使得所选取的像素点至P₂的距离为DP₂的四分之一，并令所选取的像素点为K₄，从P₂点开始，逐个取线段K₄P₂上的像素点，判断该点在二值化后的图像中是否为黑色像素点，N₄为统计线段K₄P₂上黑色像素点个数的变量，3.2.2.c、以flag4为线段DP₂是否穿过快速响应矩阵码的标记，如果N₄≤3，则flag4为0，并将当前的DP₂作为快速响应矩阵码的一条边界，进入步骤4，否则，flag4为1，返回步骤3.2.2.a，步骤4利用获得的快速响应矩阵码的两条边界BP₁和DP₂，计算出这两条边界BP₁和DP₂所在直线的交点即快速响应矩阵码第四顶点C(x_C,y_C)，其具体方法如下：$x_C=\frac{(y_{P_2}\times x_D-y_D\times x_{P_2})\times (x_B-x_{P_1})-(y_{P_1}\times x_B-y_B\times x_{P_1})\times (x_D-x_{P_2})}{(y_B-y_{P_1})\times (x_D-x_{P_2})-(y_D-y_{P_2})\times (x_B-x_{P_1})}$$y_C=\frac{(y_{P_2}\times x_D-y_D\times x_{P_2})\times (y_B-y_{P_1})-(y_{P_1}\times x_B-y_B\times x_{P_1})\times (y_D-y_{P_2})}{(y_B-y_{P_1})\times (x_D-x_{P_2})-(y_D-y_{P_2})\times (x_B-x_{P_1})}.$