基于DSP平台的高速视觉条码识读系统算法研究

摘要

随着现代科技的高速发展,条码技术作为一种信息传递的重要方式,广泛应用于商品流通和工业生产管理等各个领域,在工业生产中应用范围更是日益广泛。近年来,DSP以处理性能良好、体积灵巧、便于安装、易于与其他设备结合工作、性价比高以及能大幅降低硬件成本等优势得到越来越多的关注。高新领域对基于DSP平台的高速视觉条码识读系统方案的需求日益强烈。
　　实际应用中条码图像往往和复杂背景结合一起,很多时候还会出现条码倾斜、破损的情况,由此造成的条码读码失败往往会给生产线造成不可预知的后果。常规算法移植到DSP平台上后无法很好地兼顾复杂应用情况以及处理效率,在实际应用中受到很多限制,因此本文设计了一种基于DSP平台的高速视觉条码识读系统算法。本文系统算法主要分为三个部分:条码图像预处理、条码定位和条码解码。
　　条码图像预处理部分,本文主要研究了三种预处理方法,分别是条码对比度增强、条码图像去噪和条码图像二值化。在对每种预处理方法的不同算法进行理论分析和仿真后选择其中最适合本文系统的算法。
　　条码定位部分,本文研究了常用的子区域多特征分析定位算法,针对实际工业生产中可能遇到的复杂背景以及条码倾斜、破损情况,设计一种基于DSP平台的快速条码定位算法。该定位算法基本原理是基于DSP运算特征的条码形态学特征分析,在得到区域特征后通过筛选和扫描完成最终的定位。在区域分析部分,本文设计一种基于DSP的快速区域分析算法,避免了传统定位算法中的Hough变换、边缘提取等大运算量操作。
　　条码解码部分,本文设计一种快速条码条空宽度识别算法,避免了传统算法中对条码区域先旋转再投影的操作,适用于条码破损的情况。并根据不同的码制研究不同的解码算法以提高效率。
　　本文完成了高速视觉条码识读系统算法仿真并验证其功能。然后将算法移植到DSP平台上实现并且应用到智能相机上,随后进行大量的实用性测试。实验结果分析显示,在复杂背景、条码倾斜以及条码破损等情况下,本文算法能够在智能相机上快速且准确进行条码识读。据我们所知,将基于DSP的快速条码识读算法应用于智能相机,在国内还未见报道。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外相关技术研究现状及发展趋势

1.3 主要研究内容

1.4论文结构安排

第二章 条码识读技术

2.1 一维条码简介

2.2 一维条码图像采集系统

2.3 一维条码图像处理

2.4 条码识读系统

2.5 小结

第三章 条码图像预处理

3.1 条码图像对比度增强

3.2条码图像去噪

3.3 条码图像二值化

3.4 小结

第四章 条码定位及解码

4.1 条码定位算法

4.2 条码解码算法

4.3 小结

第五章 系统实现与结果分析

5.1 条码识读系统实现

5.2 系统算法在智能相机上的应用

5.3 实验结果分析

5.4 小结

第六章 总结与展望

6.1 内容总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果