Data Matrix二维条形码图像预处理及识别技术研究

摘要

自动识别技术包括条码（一维和二维）、卡技术（磁、光和芯片）、射频识别（RFID）和生物特征识别等。其中，最具代表性的是条码技术和RFID技术。二维条形码具有信息容量大，保密性强、成本低等突出优点，使其物流、制造等领域具有广阔的应用前景。 对于采用扫描仪、数码相机或摄像头采集的二维条码图像，特别是手机摄像头采集的图像受分辨率的影响，可能存在球形失真、几何失真、模糊和光照不均等现象，甚至二维条码本身被部分污损。本文以Data Matrix（DM）二维条形码为例，研究基于摄像头的二维条码图像自动识别所涉及到的图像预处理技术。论文的主要工作归纳如下： 一、结合一维条码的发展情况及其应用、码制的建立，简要介绍了二维条码的概念和分类，通过与一维条码进行对比分析了二维条码的优势，并对国内外二维条码图像的处理及识别研究现状和现存问题进行了综述。 二、研究了DM码自动识别所涉及到的图像预处理关键技术，包括条码图像的二值化、粗定位、精确定位及自适应采样等。它没有使用边缘检测和直线检测手段，因此受背景噪声、几何失真的影响较小。此外，使用了校正铁路线坐标，并按区域取样生成码流，显著提高了DM码的识别速度和精度。 三、采用模块化程序设计，实现了一个完整的PC平台基于摄像头的DM码自动解码软件，并对手机平台的移植与优化进行初步探讨。 测试结果表明，本文的图像预处理算法可以实现复杂条件下的DM码自动识别，具有识别率较高、识别速度快等优点。

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英文文摘

论文说明：图表目录

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第1章绪论

1.1选题来源

1.2一维条码技术简介及其分类

1.2.1几种常见的一维条码

1.2.2与一维条码相关的几个术语

1.2.3一维条码符号的组成

1.2.4一维条码的优点

1.3二维条形码基础

1.3.1二维条码的概念

1.3.2二维条码的分类

1.3.3二维条码的特点

1.3.4二维条码的应用领域与前景

1.4二维条码的研究现状及课题研究的意义

1.5研究内容及章节安排

1.6小结

第2章Data Matrix二维条码基础

2.1 Data Matrix码简介

2.2 DM码的符号结构及相关术语

2.2.1 DM码的符号结构

2.2.2与二维条码相关的几个术语

2.3 DM码的编码方法

2.4 DM码与其他主流二维条码的比较

2.5 DM码识别图像预处理的研究现状

2.6小结

第3章DM码识别的图像预处理关键技术

3.1一种典型DM码识别算法原理分析

3.2本文的DM码识别图像预处理算法

3.2.1图像二值化

3.2.2 DM码的定位

3.2.3几何校正

3.2.4图像取样

3.3小结

第4章基于摄像头的DM码识别软件设计与实现

4.1 DM码标准规定的参考译码算法

4.2摄像头采集图像原理

4.3基于摄像头的DM码识别软件原理

4.5实验结果与分析

4.6手机二维条码应用及其平台移植

4.6.1手机二维条码应用

4.6.2手机平台移植的原则

4.7小结

结论及展望

参考文献

致谢

附录A攻读学位期间所发表的学术论文