【導(dǎo)讀】識(shí)別錯(cuò)誤率低而在各個(gè)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(shū)出版、醫(yī)療衛(wèi)生等各行各業(yè)。由我國(guó)目前發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，條碼的正常使用受到條形碼。對(duì)光的不同反射效果也必然會(huì)對(duì)條碼的識(shí)讀產(chǎn)生影響。過(guò)計(jì)算機(jī)辨識(shí)來(lái)解決條碼印刷質(zhì)量不佳和條碼變形等問(wèn)題。該方法是采用攝像頭采集條碼。圖像，通過(guò)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(wèn)題，同時(shí)簡(jiǎn)化了掃描條碼圖像的操作。然后通過(guò)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(yǔ)言環(huán)境下實(shí)現(xiàn)。

　　

【正文】 的測(cè)量來(lái)判別字符的邏輯值，而不是由元素寬度的實(shí)際值來(lái)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(cè)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(duì)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(duì)條碼進(jìn)行識(shí)讀 . 圖 34 相似邊之間的距離 圖 35條碼字符寬度 示圖 首先見(jiàn)圖 35各種寬度的定義 :C1, C2, C3, C4 表示每個(gè)字符中四個(gè)相鄰條、空的寬度， T表示一個(gè)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(lái)定義TI 與 T2 的歸一化值。 測(cè)量圖 34中 7個(gè)寬度值 T, t1, t2, t3, t4, t5, t6。然后將測(cè)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(cè)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(shí)， EAN13條碼字符值與歸一化值 (Tl, T2)的對(duì)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(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn) 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(duì)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(shí)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(duì)于左側(cè)奇字符、右側(cè)偶 字符 1和 7可 通過(guò) C3與 C4 作比較，C3C4 者為字符 1，反之為 7；對(duì)于左側(cè)奇字符、右側(cè)偶字符 2和 8可通過(guò) C2與 C3 作比較，C2C3 者為字符 8，反之為 2；對(duì)于左側(cè)偶字符 1和 7可通過(guò) C1 與 C2 作比較， C1C2 者為字符 7，反之為 1；對(duì)于左側(cè)偶字符 2和 8可通過(guò) C2與 C3 作比較， C2C3 者為字符 2，反之為 8； 由上述條碼字符識(shí)別理論可總結(jié)出相似邊距離測(cè)量法的一般步驟。 由條碼寬度的計(jì)算我們得到了各個(gè)條、空的寬度 （像素） ， 并通過(guò)計(jì)算 n=T/7， T=C1+C2+C3+C4得到單位模塊的寬度（像素）。各個(gè)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(gè)條空，中間分隔符 5 個(gè)條空，終止符 3 個(gè)條空，對(duì)剩下的 48個(gè)條空每 4個(gè)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(duì)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(cè)量方法對(duì) 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(guò)多次對(duì)不同 EAN13 條碼的識(shí)讀，證明該條碼檢測(cè)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(shí)讀。這是因?yàn)槲覀冞x擇了相似邊距離測(cè)量的方法?？梢?jiàn)，影響條碼識(shí)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(cè)量方法有著其它譯碼方法無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，它不是根據(jù)條碼條空寬度的實(shí)際值來(lái)判別，而是通過(guò)所謂的相似邊距離來(lái)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(duì)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(shí)讀。 但在由一個(gè)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(shí)，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(shí)存在最大的誤碼率，條碼幾乎不能被正確識(shí)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(guò)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(duì)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(guò)程，編碼技術(shù)的熟練掌握對(duì)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(duì)條碼圖像作相應(yīng)的圖像預(yù)處理之后，對(duì)得到的二值條碼圖像利用上述條碼識(shí)別算法在 Matlab 軟件環(huán)境下編寫(xiě)了相應(yīng)的軟件程序。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，識(shí)別效果很好，誤碼率低，大大提高了條碼的識(shí)別率。相信對(duì)其它一維條碼圖像識(shí)別具有一定的理論及實(shí)踐參考價(jià)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(cè)量方法的優(yōu)越性。這種方法的設(shè)計(jì)思路是通過(guò)對(duì)符號(hào)中 相鄰元素的相似邊之間距離的測(cè)量來(lái)判別字符的邏輯值，而不是由各元素寬度的實(shí)際測(cè)量來(lái)判別。對(duì)條碼圖像的要求相對(duì)其它方法而言較低，具有較高的識(shí)別率，因而能夠很好的滿足實(shí)際需要。同時(shí)用軟件實(shí)現(xiàn)條碼的識(shí)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(wèn)題有待進(jìn)一步的解決和探索研究。圖像處理是條碼識(shí)別的重要基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)只是對(duì)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(guò)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(duì)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(duì)軟件程序的精簡(jiǎn)也是我所追求的，希望通過(guò)最精練的語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)所需要的功能。程序中很多的語(yǔ)句還有進(jìn)一步改進(jìn)的空間，這樣既能精簡(jiǎn)語(yǔ)句，使語(yǔ)句簡(jiǎn)明易懂，也能提高程序整體的執(zhí)行速度，提高條碼識(shí)別效率。 在設(shè)計(jì)中，由于第一次接觸圖像處理，對(duì)很多細(xì)節(jié)、常識(shí)方面了解不夠?qū)е聠?wèn)題的出現(xiàn)，而且沒(méi)能采取科學(xué)的方法進(jìn)行錯(cuò)誤分析、排查，使得問(wèn)題小卻難以解決。今后在做類似的工作的時(shí) 候要注重基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，并講究科學(xué)的方法。做軟件編程的對(duì)所用語(yǔ)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(yǔ) 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(shí)間和精力。每次遇到問(wèn)題，都是她細(xì)心幫我分析，并給了大量的建議，對(duì)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(wú)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(shí)、分析處理問(wèn)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(wèn)題的所在。每次經(jīng)她哪怕一點(diǎn)點(diǎn)的啟示，都會(huì)讓我茅塞頓開(kāi) 。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(zhǎng)，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(dòng)識(shí)別技術(shù) [M]，北京：國(guó)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(shí)別算法 [J]，山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（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(shí)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