条码识别中图像复原的研究

论文摘要

随着计算机科学技术的发展,二维条码技术在物流、自动化生产、国际贸易、电子商务等各领域被广泛应用。二维条码以其信息量大、面积小、防伪和抗污染能力强在信息采集、信息存储、信息读取方面都显示出较大的优越性。本论文围绕DataMatrix和PDF417两种二维条码图像复原算法,进行了一些探索性的研究,主要研究工作从以下几点展开:1.介绍了二维条码DataMatrix和PDF417的码制标准,图形符号以及特点,以及在识别条码前,探讨了条码预处理和条码检测识别;其中运用了灰度化、均衡化等图像处理技术,并着重探讨了条码图像的检测算法和反透视变换处理。2.在条码图像复原方面,具体地针对DataMatrix二维条码图像提出了高斯退化函数参数估计的方法,进而利用维纳滤波进行条码图像的复原,实验证明图像复原的效果较好。3.针对PDF417条码图像,采用了基于EM（Expectation Maximization）迭代的参数估计算法对水平扫描得到的一维条码信号进行复原。进一步进行了条码识别率的实验分析比较,实验表明了本文中探讨的算法具有优越性,有较好的实用价值。4.在Visual C++开发环境下实现了上述条码的预处理和检测复原算法,并且完成了用于从windows平台上的摄像头上获取条码图像的应用系统,进而与现在已有的解码系统连接进行解码。经过详细的测试,运行效果表明该系统具有较好的性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 条码的发展
• 1.2 二维条码概述
• 1.2.1 二维条码分类
• 1.2.2 二维条码的特点
• 1.3 目前国内外条码图像识别和复原研究的状况
• 1.4 本文的主要工作和组织结构
• 1.5 本章小结
• 第二章 DataMatrix 和PDF417 二维条码码制标准及介绍
• 2.1 DataMatrix 条形码简介
• 2.1.1 DataMatrix 条形码基本特征
• 2.1.2 DataMatrix 条码的码制标准
• 2.1.3 DataMatrix 条码的应用
• 2.2 PDF417 条码简介
• 2.2.1 PDF417 条码的基本特征
• 2.2.2 PDF417 条码的码制标准
• 2.2.3 PDF417 条码的应用
• 2.3 本章小结
• 第三章 DataMatrix 条码图像的复原研究
• 3.1 DataMatrix 条码图像预处理和检测
• 3.1.1 条码图像灰度化
• 3.1.2 条码检测算法研究
• 3.1.3 DataMatrix 条码图像的透视畸变校正
• 3.2 PSF 的未知参数估计
• 3.2.1 数学模型分析
• 3.2.2 退化函数的参数估计
• 3.3 基于维纳滤波的图像复原
• 3.3.1 维纳滤波简介
• 3.3.2 基于维纳滤波的图像复原
• 3.4 实验结论与分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 PDF417 条码图像的复原研究
• 4.1 PDF417 条码图像预处理
• 4.1.1 PDF417 条码图像的检测处理
• 4.1.2 PDF417 条码的单行码字分割
• 4.2 EM 算法简介
• 4.3 PDF417 条码图像反模糊
• 4.3.1 条码信号的降质模型
• 4.3.2 基于 EM 算法的条码信号复原
• 4.3.3 PDF417 条码图像反模糊
• 4.4 实验结论与分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于VC++的条码图像复原系统设计实现
• 5.1 系统设计
• 5.2 TWAIN 接口
• 5.2.1 TWAIN 的文件组成
• 5.2.2 TWAIN 的组件构成
• 5.2.3 TWAIN 的层次结构
• 5.3 图像捕获
• 5.3.1 TWAIN 的接口函数
• 5.3.2 TWAIN 的操作流程
• 5.4 系统实现
• 5.4.1 系统开发环境
• 5.4.2 系统实现
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文