【導(dǎo)讀】識別錯誤率低而在各個方面得到很大的重視。它發(fā)展迅速并被廣泛應(yīng)用于于工業(yè)、商業(yè)、圖書出版、醫(yī)療衛(wèi)生等各行各業(yè)。由我國目前發(fā)展現(xiàn)狀來看，條碼的正常使用受到條形碼。對光的不同反射效果也必然會對條碼的識讀產(chǎn)生影響。過計(jì)算機(jī)辨識來解決條碼印刷質(zhì)量不佳和條碼變形等問題。該方法是采用攝像頭采集條碼。圖像，通過照相，一次性采集條碼圖像的方法避免了線性掃描器逐行掃描所產(chǎn)生的問題，同時簡化了掃描條碼圖像的操作。然后通過一定的數(shù)字圖像處理算法處理進(jìn)行譯碼。成本，因此具有很大的發(fā)展?jié)摿?。本設(shè)計(jì)在Matlab軟件語言環(huán)境下實(shí)現(xiàn)。

　　

【正文】 的測量來判別字符的邏輯值，而不是由元素寬度的實(shí)際值來判別。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是 :即使條碼質(zhì)量存在缺欠，使得實(shí)際測量值和條碼應(yīng)該具有的理論值有較大的偏差，仍然可以根據(jù)相似邊的距離能夠正確解釋 。 什么是華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 相似邊距離 ?圖 34給出了相似邊 之間的距離，則圖中 t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7（歸一化值） 為條形碼相似邊距離。本文采用歸一化理論，用一種相似邊距離歸一化的方法對字符進(jìn)行判別。該方法即使條碼印 刷質(zhì)量有偏差，仍能正確對條碼進(jìn)行識讀 . 圖 34 相似邊之間的距離 圖 35條碼字符寬度 示圖 首先見圖 35各種寬度的定義 :C1, C2, C3, C4 表示每個字符中四個相鄰條、空的寬度， T表示一個字符的寬度， t1 , t2 為相似邊之間的距離，則用下列值 Ti(i=1,2)來定義TI 與 T2 的歸一化值。 測量圖 34中 7個寬度值 T, t1, t2, t3, t4, t5, t6。然后將測量值 t1, t2, t3, t4, t5, t6 轉(zhuǎn)換為常數(shù)值 Tl, T2, T3, T4, T5，及 T6 即 T 序列值，它代表了這些測量值的整數(shù)模塊寬，以下方法用于 i序列值的求取 : 若 ≦ ti≦ ，那么 Ti=2 若 ≦ ti≦ ，那么 Ti=3 若 ≦ ti≦ ，那么 Ti=4 若 ≦ ti≦ ，那么 Ti=5 表 32列出了正向譯碼時， EAN13條碼字符值與歸一化值 (Tl, T2)的對應(yīng)關(guān)系。 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 表 32 EAN13 條碼字符與歸一化值 表 32中“ E”表示偶字符，“ O”表示奇字符 EAN13 碼字符編碼與歸一化值 (T1. T2)的對應(yīng)關(guān)系見 表 33。 表 33 EAN13 字符編碼與歸一化值 表 33 中可以看到條形碼編碼和歸一化值在多數(shù)情況下呈現(xiàn)一一對應(yīng)的關(guān)系，只要確定了歸一化值就能確定字符值，但是有四種情況例外，在表 33中知，左側(cè)奇字符和右側(cè)偶字符 1， 7歸一化值均為 44，左側(cè)奇字符和右側(cè)偶字符 2， 8歸一化值均為 33，左側(cè)偶字符 1， 7 歸一化值均為 34，左側(cè) 偶 字符 2， 8歸一化值均為 43。這兩種情況可以在判別字符時根據(jù) C1， C2， C3， C4 進(jìn)一步判別，根據(jù)它們條空寬度特點(diǎn)進(jìn)行判別。有 1728 字華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 符標(biāo)準(zhǔn)條空寬度值的特點(diǎn)知：對于左側(cè)奇字符、右側(cè)偶 字符 1和 7可 通過 C3與 C4 作比較，C3C4 者為字符 1，反之為 7；對于左側(cè)奇字符、右側(cè)偶字符 2和 8可通過 C2與 C3 作比較，C2C3 者為字符 8，反之為 2；對于左側(cè)偶字符 1和 7可通過 C1 與 C2 作比較， C1C2 者為字符 7，反之為 1；對于左側(cè)偶字符 2和 8可通過 C2與 C3 作比較， C2C3 者為字符 2，反之為 8； 由上述條碼字符識別理論可總結(jié)出相似邊距離測量法的一般步驟。 由條碼寬度的計(jì)算我們得到了各個條、空的寬度 （像素） ， 并通過計(jì)算 n=T/7， T=C1+C2+C3+C4得到單位模塊的寬度（像素）。各個條空的寬度除以 單位模塊的寬度就是歸一化的條空寬度。而 為了方便譯碼，我們除去 起始符 3 個條空，中間分隔符 5 個條空，終止符 3 個條空，對剩下的 48個條空每 4個條空為一組進(jìn)行譯碼。 計(jì)算相似邊之間的距離 t t2 從而得到歸一化（ T1，T2）。最后查表可得條碼字符。為檢驗(yàn)譯碼的正確性利用校驗(yàn)位對碼字進(jìn)行校驗(yàn)。 流程圖如圖 36。 圖 36 字符判別流程圖 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 譯碼結(jié)果與分析 根據(jù)上述譯碼理論，采用相似邊距離測量方法對 節(jié)中 預(yù)處理后的條碼圖像 （二值圖像） 進(jìn)行譯碼，得到如下所示譯碼結(jié)果。 分析：通過多次對不同 EAN13 條碼的識讀，證明該條碼檢測系統(tǒng) 速度快、效率高、而誤碼率卻很低，即使在圖像預(yù)處理上達(dá)不到理想的效果，條碼仍能正確識讀。這是因?yàn)槲覀冞x擇了相似邊距離測量的方法?？梢姡绊憲l碼識別效果的不僅僅是條碼圖像預(yù)處理效果，譯碼方法更是不可忽視的重要原因。 相似邊距離測量方法有著其它譯碼方法無可比擬的優(yōu)勢，它不是根據(jù)條碼條空寬度的實(shí)際值來判別，而是通過所謂的相似邊距離來判別。因此，即使條碼質(zhì)量存在欠缺，仍然能夠根據(jù)相似邊 距離正確解釋條碼，有著很 強(qiáng)的對實(shí)際情況的適應(yīng)性。 誤碼率方面，一般情況下條碼都能夠正確識讀。 但在由一個字符的歸一化的相似邊距離 t t2轉(zhuǎn)換為 T序列值 T T2時，如果 t t2 的值為 、 、 之一 ，系統(tǒng)將不能正確的將其轉(zhuǎn)換為 T序列值，此時存在最大的誤碼率，條碼幾乎不能被正確識讀。 所以應(yīng)該盡量避免此種情況的發(fā)生， 這就要求我們做好圖像的預(yù)處理工作， 防止條碼線條過度展寬或細(xì)化。 需要指出的是，在實(shí)際的譯碼中還存在著正向譯碼和反向譯碼的情況，兩種情況下字符編碼對應(yīng)著不同的歸一化值。因此譯碼前需要判別譯碼方向。本設(shè)計(jì)直接采用正 向譯碼。 最后， 譯碼是編碼的反過程，編碼技術(shù)的熟練掌握對譯碼工作有著事半功倍的效果。 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 第四章 結(jié) 論 在對條碼圖像作相應(yīng)的圖像預(yù)處理之后，對得到的二值條碼圖像利用上述條碼識別算法在 Matlab 軟件環(huán)境下編寫了相應(yīng)的軟件程序。通過多次實(shí)驗(yàn)，識別效果很好，誤碼率低，大大提高了條碼的識別率。相信對其它一維條碼圖像識別具有一定的理論及實(shí)踐參考價值。 本次設(shè)計(jì)在譯碼方法上進(jìn)行了比較選擇，確定了相似邊距離的測量方法的優(yōu)越性。這種方法的設(shè)計(jì)思路是通過對符號中 相鄰元素的相似邊之間距離的測量來判別字符的邏輯值，而不是由各元素寬度的實(shí)際測量來判別。對條碼圖像的要求相對其它方法而言較低，具有較高的識別率，因而能夠很好的滿足實(shí)際需要。同時用軟件實(shí)現(xiàn)條碼的識別比硬件具有更好的抗噪聲性能，且速度快，效率高。 盡管如此，設(shè)計(jì)中也遇到了很多的問題有待進(jìn)一步的解決和探索研究。圖像處理是條碼識別的重要基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)只是對質(zhì)量較好的條碼圖像進(jìn)行一般性處理，但實(shí)際中的圖像并都不是這么理想，例如條碼污染、條碼斷裂、條碼瑕疵等。這些需要進(jìn)行特殊的圖像處理過程才能達(dá)到譯碼的目的。如果條碼被污染 了我們要進(jìn)行修復(fù)，條碼發(fā)生幾何畸變我們要進(jìn)行圖像矯正等等。只有考慮到更多的方面才能提高系統(tǒng)的性能和適應(yīng)性，對一定質(zhì)量范圍內(nèi)的條碼圖像都能進(jìn)行有效的處理。其次，對軟件程序的精簡也是我所追求的，希望通過最精練的語句實(shí)現(xiàn)所需要的功能。程序中很多的語句還有進(jìn)一步改進(jìn)的空間，這樣既能精簡語句，使語句簡明易懂，也能提高程序整體的執(zhí)行速度，提高條碼識別效率。 在設(shè)計(jì)中，由于第一次接觸圖像處理，對很多細(xì)節(jié)、常識方面了解不夠?qū)е聠栴}的出現(xiàn)，而且沒能采取科學(xué)的方法進(jìn)行錯誤分析、排查，使得問題小卻難以解決。今后在做類似的工作的時 候要注重基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，并講究科學(xué)的方法。做軟件編程的對所用語言基礎(chǔ)要夠熟練掌握并能借助一定的參考資料進(jìn)一步充實(shí)自己，提高自己。 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 致謝語 我要感謝我的指導(dǎo)老師馮桂老師，她為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)付出了大量的時間和精力。每次遇到問題，都是她細(xì)心幫我分析，并給了大量的建議，對我的啟發(fā)很大。她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直影響著我，她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 我要感謝我所有的任課老師，是他們教給我專業(yè)知識、分析處理問題的方法，培養(yǎng)了我分析處理的能力。 我要感謝我的師姐吳小熊，是她一直 在 幫我分析問題的所在。每次經(jīng)她哪怕一點(diǎn)點(diǎn)的啟示，都會讓我茅塞頓開 。她多年的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)也是我所需要的。 最后我要感謝培育我四年的母校！校園那優(yōu)美的環(huán)境，濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，良好的軟硬件條件使我在本科四年的學(xué)習(xí)和生活中不斷成長，不斷進(jìn)步。 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 參考文獻(xiàn) [1]朱虹，數(shù)字圖像處理基礎(chǔ) [M]，北京：科學(xué)出版社， 2021。 [2]張兆禮，現(xiàn)代圖像處理技術(shù)及 Matlab實(shí)現(xiàn) [M]，北京：人民郵電出版社， 2021。 [3]徐飛， MATLAB應(yīng)用圖像處理 [M]，西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2021。 [4]岡薩雷斯，數(shù)字圖像處理 [M]，北京：電子工業(yè)出版社， 2021。 [5]朱秀昌、劉峰、胡棟，數(shù)字圖像處理與圖像通信 [M]，北京：北京郵電大學(xué)出版社， 2021。 [6]徐建華，圖像處理與分析 [M]，天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1989。 [7]李金哲，朱俊英，條碼自動識別技術(shù) [M]，北京：國防工業(yè)出版社， 1991。 [8]戴宏民，條形碼技術(shù)及應(yīng)用 [M]，重慶：重慶大學(xué)出版社， 1991。 [9]王雅靜，基于圖像處理的 EAN13條碼識別算法 [J]，山東理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2021，第19卷（第 4期）： 35。 [10]趙素霞，基于數(shù)字圖像處理方式的 EAN13條碼識讀算法研究 [C]，山東：山東大學(xué)， 2021， 4860。 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 附 錄 表一 EAN13 字符編碼與歸一化值（反向譯碼） 圖一 1728 判別子程序流程圖 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 圖二 條碼圖象預(yù)處理 圖三 譯碼結(jié)果 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32