【正文】 [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。 [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。 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。 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。 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(shí)間和精力。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(shí)別效率。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。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。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。本設(shè)計(jì)直接采用正 向譯碼。 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?？梢姡绊憲l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。 流程圖如圖 36。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。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。 測(cè)量圖 34中 7個(gè)寬度值 T, t1, t2, t3, t4, t5, t6。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 。 [h,l]=size(bw)。則一行掃描的條空寬度 （像素） 分別為： c1=x2xc2=x3x ?? 、 c59=x60x59. 由上述圖像條碼譯碼理論可總結(jié)出條碼條空寬度計(jì)算步驟，如圖 33 所示 : 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 33 條碼條空寬度計(jì)算 在 Matlab 中采用讀取像素的方法實(shí)現(xiàn)。所以，整個(gè)條碼字符占的條空總數(shù)為 59，若條碼字符沒有發(fā)生幾何畸變，一行掃描應(yīng)記錄的坐標(biāo)數(shù)為 60個(gè) 。 由原理知，要想辨識(shí)一個(gè)條碼，必須先測(cè)量條碼條、空寬度 C C C C4 以及一個(gè)字符的寬度 T。 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 方案二：平均值法 對(duì)條碼符號(hào)圖像中從起始符到終止符整個(gè)寬度進(jìn)行測(cè)量，然后除以 95(標(biāo)準(zhǔn)寬度 )，求出單位模塊所含的像素列寬，再分別測(cè)量各個(gè)條空的實(shí)際寬度 (此寬度以單位寬度為單位計(jì)算 ) 方案三 :相似邊距離的測(cè)量方法 這種方法的設(shè)計(jì)思路是通過對(duì)符號(hào)中相鄰元素的相似邊之間距離的測(cè)量來判別字符的邏輯值，而不是由各元素寬度的實(shí)際測(cè)量值來判別。例如： （ 1） 若 m1= m2= m3= m4=1。 以上所有 數(shù)字圖像處理算法對(duì)其它一維條碼是通用的，也可應(yīng)用于其它一維條碼的處理和識(shí)別。我們可采用 Hough 變換，快速、準(zhǔn)確地找到傾斜角度，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的矯正。 而要想達(dá)到好的濾波效果就要針對(duì)圖像的特征采用相應(yīng)的 濾波方法。 圖像讀入識(shí)別設(shè)備 后 或多或少都會(huì)受到噪聲的影響，噪聲的來源和類型是隨機(jī)的。 bw=im2bw(L,level)。條即深色模塊用“ 1”表示，空即淺色模塊用“ 0”表示，深色的條與白色的空灰度明顯呈對(duì)比狀態(tài)，這樣的特點(diǎn)恰好符合二值表示數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，因此可以簡化閾值變換過程；在二值圖像中， “ 0”表示黑色，“ 255”表示白色，條碼圖像的灰度圖中， 雖然 條、空的顏色不是 二值的“ 0”和“ 255”，而是在[0， 255]之間的某個(gè)灰度值，但是條、空的灰度對(duì)比是明顯的，一般是位于灰度直方圖的灰度范圍，在其中間左右的位置 指定一個(gè)閾值。如果感興趣的物體在其內(nèi)部具有均勻一致的灰度值，并分布在一個(gè)具有另一個(gè)灰度值的均勻背景上，使用閾值分割方法效果很好。 續(xù)處理，需要對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理。 執(zhí)行低通濾波也能收 到很好的效果。條碼圖像 的特點(diǎn)在于是由縱向一定寬度黑白條空組成，我們建立不同大小的模板 ，對(duì)含有 噪聲的圖像進(jìn)行濾波處理，比較它們?yōu)V除 噪聲干擾的效果。而且對(duì)于脈沖干擾及點(diǎn)狀噪聲有良好抑制作用，能較好保持圖像邊緣。椒鹽噪聲的特點(diǎn)是此干擾 在圖像中是以孤立點(diǎn)的形式存在的 。 ，由于設(shè)備、以及傳輸過程中的各種因素的影響，一些噪聲將會(huì)對(duì)圖像的質(zhì)量產(chǎn)生影響。salt amp。 該 語句可將條碼圖像 讀入內(nèi)存，并以矩陣形式存儲(chǔ)。而對(duì)于索引圖像來說，即使圖像矩陣的本身為 uint8 或 uint16， imread 函數(shù)仍將顏色映射表讀取并存儲(chǔ)在一個(gè)雙精度浮點(diǎn)類型的矩陣中。其格式如下： A=imread(‘ 文件名 .文件格式 ’ ) 通常情況下，我們通過 imread 函數(shù)讀取的大多數(shù)圖像都是 8位的。我們也可人為地加入一定類型的噪聲仿真，然后用合適的濾波方法進(jìn)行濾波，這樣有助于理解各種濾波方 法所針對(duì)的噪聲類型。 這些函數(shù)按其功能可分為：圖像顯示；圖像 文件 I/O；圖像算術(shù)運(yùn)算；幾何變換；圖像登記；像素值與統(tǒng)計(jì)；圖像分析；圖像 增強(qiáng)；線性濾波；線性二元濾波設(shè)計(jì)；圖像去模糊；圖像變換；鄰域與塊處理；灰度與二值圖像 的形態(tài)學(xué)運(yùn)算；結(jié)構(gòu)元 素創(chuàng)建與處理；基于邊緣的處理；色彩影射表操作；色彩空間變換；圖像 類型與類型轉(zhuǎn)換。利用Matlab 所提供的圖像 處理與分析工具，結(jié)合其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，研究人員可利用 前人已取得的研究成果，可以把精力集中在新技術(shù)理論的研 究上，而不必關(guān)心圖像文件的格式、讀寫、顯示和已有成果的技術(shù)細(xì)節(jié)，并快速測(cè)試其圖像 處理分析的新方案。根據(jù) 應(yīng)用領(lǐng)域的不同要求，可以將圖像處理技術(shù)劃分為許多分支，其中比較重要的分支有：圖像數(shù)字化、圖像增強(qiáng)與復(fù)原、圖像編碼、圖像分割與特征提取、圖像分析和圖像 隱藏。下面是 EAN13 碼的校驗(yàn)碼驗(yàn)算方法，步驟如下： （ 1） 將條形碼中數(shù)字碼由右至左位排序（包括校驗(yàn)碼）； （ 2） 從代碼位置序號(hào) 2開始，所有偶數(shù)位的數(shù)字代碼求和為 a； （ 3） 將上步中的 a乘以 3 為 a； （ 4） 從代碼位置序號(hào) 3開始，所有奇數(shù)位的數(shù)字代碼求和為 b。見表 23。 右側(cè)空白區(qū)：在終止符之外的無印刷符號(hào)且與空的顏色相同的區(qū)域，其最小寬度為 7個(gè)模塊。 中間分隔符：位于條碼符號(hào)的中間位置，是平分條碼符號(hào)的特殊符號(hào)，由 5個(gè)模塊組成。 左側(cè)數(shù)據(jù)符：介于起始符和中間分隔符之間的表示信息的一組條碼字符。 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 23 通用商品條碼字符集示意圖 EAN13 碼符號(hào)結(jié)構(gòu) EAN13 條碼符號(hào)是由左側(cè)空白區(qū)、起始符、左側(cè)數(shù)據(jù)符、中間分隔符、右側(cè)數(shù)據(jù)符、校驗(yàn)符及右側(cè)空白區(qū)構(gòu)成， 如 圖 24 所示 。 B、 C子集中條碼字符所包含的深色模塊的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，稱為偶排列。 （ 8）供人識(shí)別的字符規(guī)定采用 OCRB字符。 （ 4）除了表示數(shù)字的條碼字符外，還有一些輔助條碼字符，用作表示起始 、終止的分界符和平分條碼符號(hào)的中間分隔 符。由一系列互相平行的條和空組成，四周都留有空白區(qū)。 ，較欠缺彈性，但經(jīng)由適當(dāng)?shù)墓艿?，可使其通?于 世界各國。 EAN 碼具有以下特性： 。在編制商品項(xiàng)目代碼時(shí)，廠商必須遵守商品編碼的基本原則：對(duì)同一商品項(xiàng)目的商品必須編制相同的商品項(xiàng)目代碼；對(duì)不同的商品項(xiàng)目必須編制不同的商品項(xiàng)目代碼。 EAN條碼系統(tǒng)的管理是由國際商品條碼總會(huì) (International Article Numbering Association)負(fù)責(zé)各會(huì)員國的國家代表號(hào)碼之分配與授權(quán)，再由各會(huì)員國的商品條碼專責(zé)機(jī)構(gòu)，對(duì)其國內(nèi)的制造商、批發(fā)商、零售商等授予廠商代表號(hào)碼。 數(shù)據(jù)字符 位 于 起始 字符后 面的字碼，用來標(biāo)識(shí)一個(gè)條碼符號(hào)的具體數(shù)值，允許雙向掃瞄。本文主要研究其中的 EAN13 碼。 EAN128 碼是由國際物品編碼協(xié)會(huì)和美國統(tǒng)一代碼委員會(huì)聯(lián)合開發(fā)、共同采用的一種特定的條碼符號(hào)，它是一種連續(xù)型、非定長有含義的高密度代碼，用以表示生產(chǎn)日期、批號(hào)、數(shù)量、規(guī)格、保質(zhì)期、收貨地等更多的商品信息。 世界上約有 225種以上的一維條碼，每種一維條碼都有自己的一套編碼規(guī)格，規(guī)定每個(gè)字母 (可能是文字或數(shù)字或文數(shù)字 )是由幾個(gè)線條 (Bar)及幾個(gè)空白 (Space)組成，以及字母的排列。最后是對(duì)整個(gè)課題研究過程中成敗得失的總結(jié)，為以后的研究工作積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在條碼識(shí)讀方法上，我們對(duì)寬度測(cè)量法、平均值法簡單介紹，而對(duì)相似邊距離的測(cè)量方法這一低誤碼率方法進(jìn)行詳細(xì)具體研究。圖像處理識(shí)讀方法是首先對(duì)條碼圖像進(jìn)行處華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 理，然后利用統(tǒng)計(jì)方法， 根據(jù)相似邊距離來判別條碼字符，再通過譯碼、校驗(yàn)、糾錯(cuò)處理來識(shí)讀條碼，這樣將大大降低條碼印刷質(zhì)量以及條碼污染等各種因素的干擾，從而有效地提高條碼的識(shí) 讀率。 目前，市場(chǎng)上普遍采用的條形碼識(shí)讀裝置是光電識(shí)讀器?，F(xiàn)在，它已變成商品進(jìn)入國際市場(chǎng)的通行證 .但是，由我國目前發(fā)展現(xiàn)狀來看，主要有兩種因素影響條碼正常使用。條碼標(biāo)簽易于制作，對(duì)印刷技術(shù)設(shè)備和材料無特殊要求。條碼通常只在一維方向上表達(dá)信息，而同一條碼上所表示的信息完全相同并且連續(xù)，這樣即使是標(biāo)簽有部分缺欠，仍可以從正常部分輸入正確的信息。條碼符號(hào)作為一種識(shí)別手段可以單獨(dú)使用，也可以和有關(guān)設(shè)備組成識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化識(shí)別，還可和其他控制設(shè)備聯(lián)系起來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化管理。鍵盤輸入，一個(gè)每分鐘打 90 個(gè)字的打字員 秒可輸入 12 個(gè)字符或字符串，而使用條碼，做同樣的工作只需 秒，速度提高了 5倍。條碼技術(shù)具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)： 可靠 準(zhǔn)確。這些條和空可以有 各種不同的組合方法