【正文】 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。譯碼算法主要分為兩部分：第一部分首先對采集的條碼圖像進行預處理，這將為后面實現(xiàn)正確譯碼打下基礎(chǔ)；第二部分就是對預處理后的條碼圖像進行譯碼，我們將利用統(tǒng)計方法、根據(jù)相似邊距離來判別條碼字符，再通過譯碼、校驗、糾錯處理來識讀條碼，得到條碼所表示的文本信息。本設(shè)計在 Matlab 軟件語言環(huán)境下實現(xiàn)。計算機快速準確的信息處理速度，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營管理以及人們的日常生活等方面都帶來了巨大的效益。然而，在運用計算機進行信息處理時，面臨的一個重要問題是如何提高信息輸入速度問題，使之與計算機的高速運算能力相匹配。因此，要求有一種簡單、易行、廉 價、高速的輸入技術(shù)，條形碼技術(shù)正是具備這一特征，因而它為世界各國所重視 ，并獲得極大的發(fā)展。條碼技術(shù)的研究始于 20 世紀中期，是繼計算機技術(shù)應用和發(fā)展應運而生的。因此如何代替人的視覺、人的手工操作、或者在復雜的環(huán)境中正確、迅速地獲取信息并加以識別，成為人們普遍關(guān)心和有關(guān)人員精心研究的課題。條形碼是由一組規(guī)則排列的條、空、相應的數(shù)字組成。這些條和空可以有 各種不同的組合方法，構(gòu)成不同的圖形符號，即各種符號體系，適用于不同的應用場合。 微電子技術(shù)和激光技術(shù)的發(fā)展使得條碼識別系統(tǒng)越來越受到人們的關(guān)注。條碼技術(shù)具有以下幾個方面的優(yōu)點： 可靠 準確。如果 加上校驗 位出錯率是千萬分之一。鍵盤輸入，一個每分鐘打 90 個字的打字員 秒可輸入 12 個字符或字符串，而使用條碼，做同樣的工作只需 秒，速度提高了 5倍。與其它自動化識別技術(shù)相比較，推廣應用條碼技術(shù)，所需費用較 低。條碼符號作為一種識別手段可以單獨使用，也可以和有關(guān)設(shè)備組成識別系統(tǒng)實現(xiàn)自動化識別，還可和其他控制設(shè)備聯(lián)系起來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動化管理。 自由度大。條碼通常只在一維方向上表達信息，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。條碼符號識別設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，無需專門訓練。條碼標簽易于制作，對印刷技術(shù)設(shè)備和材料無特殊要求。在我國條碼技術(shù)起步比較晚，但它的發(fā)展非常迅速，己被廣泛用于工業(yè)、商業(yè)、圖書出版、醫(yī)療衛(wèi)生等各行各業(yè)。現(xiàn)在，它已變成商品進入國際市場的通行證 .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。條碼印刷質(zhì)量對其能否正常使用是至關(guān)重要的，質(zhì)量低劣出現(xiàn)掃描誤讀，不僅造成不必要的經(jīng)濟損失，而且將大大影響了工作效率。 目前，市場上普遍采用的條形碼識讀裝置是光電識讀器。因此，一方面條碼標準化工作需要大力加強 ； 另一方面研制有一定的辨識能力的條碼閱讀裝置 具有十分重要的現(xiàn)實意義。圖像處理識讀方法是首先對條碼圖像進行處華僑大學 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 7 理，然后利用統(tǒng)計方法， 根據(jù)相似邊距離來判別條碼字符，再通過譯碼、校驗、糾錯處理來識讀條碼，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 讀率。其中圖像處理部分是條碼識別重要的前期工作，利用 Matlab 強大的圖象處理工具箱實現(xiàn)圖像的讀入、加噪仿真、濾波、二值化處理等工作，最終得到高質(zhì)量的二值化圖像。在條碼識讀方法上，我們對寬度測量法、平均值法簡單介紹，而對相似邊距離的測量方法這一低誤碼率方法進行詳細具體研究。重點介紹一維條碼中 的 EAN13 碼的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、特征、譯碼原理及其 Matlab實現(xiàn)。最后是對整個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。 在進行辨識的時候，是用條碼閱讀機掃描，得到一組反射光信號，此信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換 后 變?yōu)橐唤M與線條、空白相對應的電子訊號，經(jīng)解碼 后 還原為相應的文數(shù)字，再傳入電腦。 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)定每個字母 (可能是文字或數(shù)字或文數(shù)字 )是由幾個線條 (Bar)及幾個空白 (Space)組成，以及字母的排列。其中 UPC 條碼主要用于北美地區(qū)。 EAN128 碼是由國際物品編碼協(xié)會和美國統(tǒng)一代碼委員會聯(lián)合開發(fā)、共同采用的一種特定的條碼符號，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、數(shù)量、規(guī)格、保質(zhì)期、收貨地等更多的商品信息。還有類似三九碼的九三碼，它的密度較高，可代替三九碼。本文主要研究其中的 EAN13 碼。 一維條碼符號的結(jié)構(gòu) 通常一個完整的條碼是由兩側(cè) 空白 區(qū)、起始 字符 、 數(shù)據(jù)字符 、 校驗字符 、終止 字符 組成，以一維條碼而言，其排列方式通常如 表 21所示： 華僑大學 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 9 表 21 條碼符號結(jié)構(gòu) 圖 21 條碼符號 空白 區(qū) 位 于 條碼兩側(cè)無任何符號及資訊的白色區(qū)域， 主要用來提示掃瞄器準備掃瞄。 數(shù)據(jù)字符 位 于 起始 字符后 面的字碼，用來標識一個條碼符號的具體數(shù)值，允許雙向掃瞄。 EAN碼簡述 EAN 碼的全名為歐洲商品條碼 (European Article Number)， 源于公 元 1977年，由歐洲十二個工業(yè)國家所共同發(fā)展出來的一種條碼。 EAN條碼系統(tǒng)的管理是由國際商品條碼總會 (International Article Numbering Association)負責各會員國的國家代表號碼之分配與授權(quán)，再由各會員國的商品條碼專責機構(gòu)，對其國內(nèi)的制造商、批發(fā)商、零售商等授予廠商代表號碼。 EAN 碼由前綴碼、廠商識別碼、商品項目代碼和校驗碼組成。在編制商品項目代碼時，廠商必須遵守商品編碼的基本原則：對同一商品項目的商品必須編制相同的商品項目代碼；對不同的商品項目必須編制不同的商品項目代碼。 另外，圖書和期刊作為特殊的商品也采用了 EAN13 表示 ISBN 和 ISSN。 EAN 碼具有以下特性： 。 ，以防讀取資料的錯誤情形發(fā)生，位 于 EAN 碼中的最右邊處。 ，較欠缺彈性，但經(jīng)由適當?shù)墓艿?，可使其通?于 世界各國。 EAN 8碼：由 8個數(shù)字組成，屬 EAN 的簡易編碼型式。由一系列互相平行的條和空組成，四周都留有空白區(qū)。深色模塊用“ 1”表示，淺色模塊用“ 0”表示。 （ 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的中間分隔 符。 （ 6）條碼符號的大小可在放大系數(shù)的兩個極限值所決定的尺寸之間變化，以適應不同印刷工藝的需求及用戶對印刷面積的要求。 （ 8）供人識別的字符規(guī)定采用 OCRB字符。在條碼符號中，每個數(shù)字字符由七個模塊的二進制表示，其表示形式見條碼字符集中的 A， B， C 三個子集（見 表 22）。 B、 C子集中條碼字符所包含的深色模塊的個數(shù)為偶數(shù)，稱為偶排列。 A、 B子集的條碼字符從左到向右，以一個淺色模塊開始，以一個深色模塊結(jié)束。 華僑大學 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 12 圖 23 通用商品條碼字符集示意圖 EAN13 碼符號結(jié)構(gòu) EAN13 條碼符號是由左側(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、校驗符及右側(cè)空白區(qū)構(gòu)成， 如 圖 24 所示 。其最小寬度為 11 個模塊寬。 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。條碼字符按 A 子集或 B 子集的形式構(gòu)成。 中間分隔符：位于條碼符號的中間位置，是平分條碼符號的特殊符號，由 5個模塊組成。 校驗符：最后一個條碼字符，選自 C 子集，由 7個模塊組成，表示一個校驗字符。 右側(cè)空白區(qū)：在終止符之外的無印刷符號且與空的顏色相同的區(qū)域，其最小寬度為 7個模塊。 EAN13 條碼的前置碼不用條碼表示，也不包括在左側(cè)數(shù)據(jù)符中。見表 23。條形碼 用戶在標志設(shè)計完成后，代碼的正確與否直接關(guān)系到用戶的自身利益。下面是 EAN13 碼的校驗碼驗算方法，步驟如下： （ 1） 將條形碼中數(shù)字碼由右至左位排序（包括校驗碼）； （ 2） 從代碼位置序號 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 3開始，所有奇數(shù)位的數(shù)字代碼求和為 b。 華僑大學 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 15 第三章 EAN13 碼的識讀 Matlab 數(shù)字圖象處理技術(shù)簡介 圖像處理就是將圖像轉(zhuǎn)換為一個數(shù)字矩 陣存放在計算機中，并采用一定的算法對其進行處理。根據(jù) 應用領(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、圖像增強與復原、圖像編碼、圖像分割與特征提取、圖像分析和圖像 隱藏。因此， Matlab 從本質(zhì)上提供了對圖像的支持，非常適合于圖像處理，較其它標量語言而言，這也是 Matlab 非常顯著的一大優(yōu)勢。利用Matlab 所提供的圖像 處理與分析工具，結(jié)合其強大的數(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)細節(jié)，并快速測試其圖像 處理分析的新方案。 Matlab 提供 的 圖像處理函數(shù) 涵蓋了圖像處理的包括近期研究成果在內(nèi)的幾乎所有的技術(shù)方法，是學習和研究圖像 處 理的人員難得的寶貴資料和加工工具箱。 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)運算；幾何變換；圖像登記；像素值與統(tǒng)計；圖像分析；圖像 增強；線性濾波；線性二元濾波設(shè)計；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)學運算；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。而要對其進行處理，首先是要將其讀入。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行濾波，這樣有助于理解各種濾波方 法所針對的噪聲類型。條碼圖像預處理流程圖 如圖 31所示。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。此外， Matlab 還支持 16 位 的 PNG 和 TIFF圖像。而對于索引圖像來說，即使圖像矩陣的本身為 uint8 或 uint16， imread 函數(shù)仍