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 13:20:19 浏览: 97
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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