條碼識別技術(shù)論文(2)
條碼識別技術(shù)論文
條碼識別技術(shù)論文篇二
DataMatrix條碼設(shè)計(jì)識別研究
摘要：本文介紹了DataMatrix碼的具體情況，同時設(shè)計(jì)了DataMatrix變體中加入了新的鐵道線和L邊界，同時針對該二維條碼圖像進(jìn)行相對應(yīng)的預(yù)處理技術(shù)。通過圖像預(yù)處理，解決實(shí)際環(huán)境下拍攝的DataMatrix碼受到各種環(huán)境因素的影響，這些影響可以使得該條碼成像畫面出現(xiàn)亮度不均、畫面有污漬、高斯噪聲等，影響了條碼圖畫面的質(zhì)量問題。而通過預(yù)處理，可以有效的對圖像進(jìn)行增強(qiáng)，并將圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像，有利于后續(xù)的解碼工作。
關(guān)鍵詞：二維條碼;圖像處理;特征提取;模式識別
中圖分類號：TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 (2012) 12-0000-01
一、引言
生活中，產(chǎn)品防偽、網(wǎng)絡(luò)購物、商品促銷電子折扣券等沒有專業(yè)識別設(shè)備情況下，利于便攜式攝像頭識別，需要一種特殊的二維碼。DataMatrix碼密度高，尺寸小，信息量大，給這種識別提供了可能，國內(nèi)對DM碼研究也較少。DataMatrix碼是一種矩陣式二維條碼，其最大特點(diǎn)就是密度高，其最小尺寸是目前所有條碼中最小的碼。DM碼可在僅僅25mm?的面積上編碼30個數(shù)字。DM采用了復(fù)雜的糾錯碼技術(shù)，使得該編碼具有超強(qiáng)的抗污染能力。Datamatrix因提供極小又高密度的標(biāo)簽，且仍可存放合理的資料內(nèi)容，故特別適用于小零件標(biāo)識，商品防偽，電路標(biāo)識等。由于其優(yōu)秀的糾錯能力，DM碼己成為韓國手機(jī)二維條碼的主流技術(shù)。相對QR而言，DM碼由于信息容量差異不多，應(yīng)用簡單，被業(yè)內(nèi)稱為“簡易碼”，對終端要求不高，30萬像素的手機(jī)就可識別，它更多的是基于WAP的增值。二維碼給手機(jī)上網(wǎng)帶來了新的入口，通過掃描各類條碼，用戶很快就能進(jìn)入WAP網(wǎng)站，進(jìn)行快速瀏覽。
二、DataMatrix變種碼設(shè)計(jì)
現(xiàn)在條碼的標(biāo)準(zhǔn)和壓縮算法雖已公開，但是應(yīng)用于普通攝像頭的編碼與識別算法卻很少。本課題提出基于DataMatrix的編碼與識別算法，在設(shè)備上主要采用成本低廉的攝像頭或者普通家用設(shè)備攝像頭或者手機(jī)攝像頭等，實(shí)現(xiàn)完整的自動識別和譯碼算法，對比價格昂貴的條碼識讀器具有極大的成本優(yōu)勢。同時，對于那些干擾和變形嚴(yán)重的條碼圖像仍有較高的識別成功率，非常具有實(shí)用和推廣價值。
首先在DataMatrix變體中加入了新的鐵道線和L邊界，同時針對該二維條碼圖像進(jìn)行相對應(yīng)的預(yù)處理技術(shù)。通過圖像預(yù)處理，解決實(shí)際環(huán)境下拍攝的DataMatrix碼受到各種環(huán)境因素的影響，這些影響可以使得該條碼成像畫面出現(xiàn)亮度不均、畫面有污漬、高斯噪聲等，影響了條碼圖畫面的質(zhì)量問題。而通過預(yù)處理，可以有效的對圖像進(jìn)行增強(qiáng)，并將圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像，有利于后續(xù)的解碼工作。
其次，根據(jù) DataMatrix 二維條碼的特點(diǎn)，使用對鐵道線邊界中點(diǎn)坐標(biāo)的提取，這個中點(diǎn)的提取是整個條碼識別中最關(guān)鍵的部分，中點(diǎn)坐標(biāo)提取得好，則識別效果好，反之則識別效果差。然后，通過幾何校正，利用控制點(diǎn)(Ground Control Point， GCP)進(jìn)行的幾何校正，它是用一種數(shù)學(xué)模型來挖描述圖像的幾何畸變過程，并利用畸變的遙感圖像與標(biāo)準(zhǔn)地圖之間的一些對應(yīng)點(diǎn)(即控制點(diǎn))求得這個幾何畸變模型，然后利用此模型進(jìn)行幾何畸變的校正，這種校正不考慮畸變的具體原因，而只考慮如何利用畸變模型來校正圖像。幾何糾正的過程一般包含兩方面的內(nèi)容：幾何位置的變換;變換后各像元亮度值的確定。該模型能夠達(dá)到0.2%的回歸誤差精度，在針對象素點(diǎn)坐標(biāo)操作的時候，產(chǎn)生像素差的可能性極低。另外，這種方法避免了對邊界線的檢測與條碼圖像旋轉(zhuǎn)等，可較大提高圖像識別速度。
三、技術(shù)應(yīng)用方案
本課題所將DataMatrxi二維變種碼顯示在變種碼識別系統(tǒng)中，利用便攜式攝像頭拍攝識別。應(yīng)該能正確的提取、識別二維條碼。所以本文在進(jìn)行條碼特征提取之間，先對圖像進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，保證了對的二維條碼的準(zhǔn)確讀取。由于二維條碼的設(shè)計(jì)初衷就是方便機(jī)器識讀，為了從復(fù)雜的環(huán)境中定位二維條碼，其圖樣中包含有定位圖形或其他特殊的圖樣形狀。所以識讀二維條碼的重點(diǎn)就在于針對定位圖形等條碼圖樣特性，設(shè)計(jì)有效的方法從圖像中發(fā)現(xiàn)這些特征，并依此準(zhǔn)確提取二維條碼圖樣。在本系統(tǒng)中，攝像頭捉到二維條碼圖像，然后交給條碼解碼模塊。然而由于條碼圖像來普通攝像頭， 容易出現(xiàn)干擾二維條碼的識讀。所以，為了使條碼灘確的識別，從而保證系統(tǒng)的可靠性，對條碼圖像的處理十分關(guān)鍵。
四、結(jié)論
文中設(shè)計(jì)出一種新的基于DataMatrix的二維條碼變種碼，通過算法分析可知，變種碼更易于被解析。通過特征提取得到變種碼圖像中包括變種碼在內(nèi)的各連通區(qū)域的長度與寬度，根據(jù)模式識別算法變種碼在扭曲圖像中的位置進(jìn)行定位，從實(shí)際測試結(jié)果可知，該算法能起到較好的定位作用。通過邊緣檢測及鐵道線查找方法，設(shè)計(jì)出一種提取鐵道線邊界各段線中點(diǎn)坐標(biāo)的方法。
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