基于数字图像处理的条形码识别方法与应用研究

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，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，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。

目录

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声明

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

附录