基于数字图像处理的条形码识别方法与应用研究

论文摘要

条码技术是信息数据自动识别和输入的重要方法。在条码技术中,条码识别是条码应用的关键技术。传统的条码识别方法无法适应条码技术的快速发展。在这一形势下,迫切需要研究新的条码识别算法。本文针对一维条码和二维条码PDF417研究了识别方法。针对一维条码在识别过程中,受黑墨扩展等因素造成条和空比例不符、无法准确识别及识别率比较低等问题,本文研究了基于EPS格式的条码检测算法,与传统条码检测算法相比,该算法在一定程度上抑制了点扩展函数对条码的影响,克服了机械设备检测的误差,检测的精确度和条码识别的准确度得到了显著提高。对于二维条码,边缘模糊会导致二维条码识别率下降。传统的条码边缘检测算法是先对条码信号进行一阶差分,然后找出条码图像的边界位置,它的主要缺点是对噪声敏感和边缘定位精确度低。针对边缘模糊使二维条码识别率下降的问题,本文研究了基于数学形态学的二维条码边缘检测算法,根据条码的条空编码方式,选取合适的结构元素,对条码图像进行边缘检测。实验结果表明,与传统的边缘检测算法相比,所采用的算法能够更为有效地识别出条码边界、保护边缘细节、提高检测精度、显著提高条码识别的准确度,同时该算法在条码识别时能很好地抑制受点扩展函数带来的影响。最后分析了二维条码的编码原理,研究了二维条码的编解码系统设计以及实现方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 条形码研究背景及意义
• 1.2 条形码识别技术国内外研究现状
• 1.3 数字图像处理技术的研究现状
• 1.3.1 数字图像处理技术的优点
• 1.3.2 数字图像处理技术研究内容
• 1.4 论文研究内容与结构安排
• 第二章 条形码编码规则和校验方法
• 2.1 一维条码编码规则和校验方法
• 2.1.1 EAN条形码
• 2.1.2 EAN-13码的格式
• 2.1.3 EAN-13条形码的构成
• 2.1.4 EAN-13的编码规则
• 2.1.5 EAN-13条形码的校验方法
• 2.2 二维条码编码规则和校验方法
• 2.2.1 二维条码PDF417的符号结构和特性
• 2.2.2 二维条码PDF417的符号表示
• 2.2.3 二维条码PDF417的压缩模式结构
• 2.2.4 二维条码PDF417的数据编码
• 2.2.5 二维条码PDF417的校验方法
• 2.3 小结
• 第三章 EAN-13译码算法研究
• 3.1 EPS文件格式简介
• 3.2 EPS格式条码译码算法研究
• 3.3 EPS格式条码译码软件设计
• 3.3.1 EPS格式一维条码数据分析
• 3.3.2 条码译码软件实现
• 3.4 实验结果分析
• 3.5 小结
• 第四章 二维条码的图像识别研究
• 4.1 引言
• 4.2 二维条码图像预处理
• 4.2.1 条码图像灰度化
• 4.2.2 条码图像直方图
• 4.2.3 条码图像中值滤波
• 4.2.4 条码图像二值化
• 4.3 数学形态学的二维条码边缘检测
• 4.3.1 传统的边缘检测算子
• 4.3.2 形态学的二维条码边缘检测
• 4.4 仿真研究
• 4.4.1 实验结果
• 4.4.2 结果分析
• 4.5 小结
• 第五章 二维条码的编解码系统设计与实现
• 5.1 二维条码系统设计
• 5.1.1 条码符号特征
• 5.1.2 条码模式结构
• 5.1.3 条码的结构排布
• 5.2 二维条码设计框图
• 5.3 二维条码生成系统实现
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文及参与的项目
• 附表