使用python实现对DM二维码的矫正,并获得其偏转角度、中心坐标和二维码内容的0、1矩阵

时间: 2024-05-10 20:20:19 浏览: 14
由于DM二维码具有特殊结构和校准图案,因此可以通过以下步骤实现矫正和解码: 1. 使用OpenCV库读取二维码图片,并提取其灰度图像。 2. 使用OpenCV库的findContours函数,寻找二维码中的所有轮廓,并筛选出面积最大的轮廓。 3. 使用OpenCV库的approxPolyDP函数,对轮廓进行拟合,得到其外接矩形。 4. 根据外接矩形的长宽比和角度,判断二维码是否被旋转,并计算旋转角度。 5. 使用OpenCV库的getRotationMatrix2D函数,生成旋转矩阵,并对二维码进行旋转矫正。 6. 根据二维码中的校准图案,计算二维码中心坐标。 7. 使用OpenCV库的warpPerspective函数,将矫正后的二维码变换为标准形式,并根据校准图案计算二维码的0、1矩阵。 8. 使用解码算法,将0、1矩阵转换为二维码内容。 以下是代码实现: ```python import cv2 import numpy as np def decode(data): # 解码函数 pass # 略 def correct_dm_code(image): gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 转换为灰度图像 contours, hierarchy = cv2.findContours(gray, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE) # 寻找轮廓 contour = max(contours, key=cv2.contourArea) # 筛选面积最大的轮廓 rect = cv2.minAreaRect(contour) # 拟合外接矩形 box = cv2.boxPoints(rect).astype(np.int32) # 转换为矩形四个顶点的坐标 width, height = rect[1] angle = rect[2] if width < height: # 如果矩形宽度小于高度,则需要旋转 angle += 90 center = np.mean(box, axis=0) # 计算二维码中心坐标 rotation_matrix = cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, 1) # 生成旋转矩阵 rotated = cv2.warpAffine(gray, rotation_matrix, gray.shape) # 旋转矫正 rows, cols = rotated.shape half_size = min(rows, cols) // 2 qr_roi = rotated[int(center[1]-half_size):int(center[1]+half_size), int(center[0]-half_size):int(center[0]+half_size)] # 裁剪二维码区域 qr_size = qr_roi.shape[0] # 计算二维码大小 unit_size = qr_size // 21 # 计算单位大小 # 根据校准图案计算二维码矩阵 matrix = np.zeros((21, 21), dtype=np.uint8) matrix[6:-7, 6:-7] = 2 # 先将中心区域置为2 for i in range(7): for j in range(7): x, y = (3+i*4, 3+j*4) matrix[y-1:y+2, x-1:x+2] = (i+j)%2 # 根据校准图案计算0、1 for i in range(21): for j in range(21): if matrix[i, j] == 2: # 如果是中心区域,则计算灰度平均值 roi = qr_roi[i*unit_size:(i+1)*unit_size, j*unit_size:(j+1)*unit_size] matrix[i, j] = int(np.mean(roi) > 128) data = decode(matrix) # 解码得到二维码内容 return rotated, angle, center, matrix, data ``` 使用示例: ```python image = cv2.imread('dm_code.jpg') rotated, angle, center, matrix, data = correct_dm_code(image) cv2.imshow('Rotated', rotated) print('Angle: {:.2f} degrees'.format(angle)) print('Center: ({:.2f}, {:.2f})'.format(center[0], center[1])) print('Matrix:') print(matrix) print('Data: {}'.format(data)) cv2.waitKey(0) ```

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