基于圖像處理的嵌入式條碼識(shí)別系統(tǒng)及應(yīng)用研究.pdf

1、條碼應(yīng)用在我國(guó)已經(jīng)走過了二十多年的路程，但大部分應(yīng)用仍然是一維條碼。與國(guó)外大量普及應(yīng)用二維條碼相比較，我國(guó)應(yīng)用落后的一個(gè)重要因素是我們沒有掌握二維條碼閱讀的核心技術(shù)。條碼閱讀技術(shù)從紅外及激光技術(shù)進(jìn)入到基于圖像識(shí)別的技術(shù)時(shí)代，雖然RFID(Radio：Frequency Identification)技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用，并擁有很多的優(yōu)勢(shì)，但成本及可靠性等問題都沒有使人們看到完全替代條碼技術(shù)的前景。二維條碼閱讀的核心技術(shù)是圖像掃描引擎，即具有

2、高速處理速度的CPU及條碼圖像識(shí)別軟件的嵌入式系統(tǒng)。由于條碼圖像采集環(huán)境的不確定性及可采用技術(shù)的多樣性，高可靠性的條碼圖像識(shí)別算法研究越來越引起人們的研究興趣，并取得了多項(xiàng)研究成果。但由于條碼圖像掃描引擎是由多種軟件與硬件技術(shù)的集成，其復(fù)雜性與特殊性使研究成果還不多見。 基于圖像處理的嵌入式條碼識(shí)別系統(tǒng)不但要求能夠適用于光線相對(duì)恒定的條碼掃描引擎中，近年來隨著智能手機(jī)的普及與應(yīng)用，在國(guó)外還大量地移植到光線不確定的智能手機(jī)中。如何

3、解決條碼圖像識(shí)別系統(tǒng)的可移植性與高可靠性是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。因此，基于圖像處理的嵌入式條碼識(shí)別系統(tǒng)及應(yīng)用的研究無論是在理論上還是在實(shí)踐中都具有十分重要的意義。 本文利用多種技術(shù)與方法，解決了目前基于圖像處理的嵌入式條碼識(shí)別系統(tǒng)及應(yīng)用遇到的多種核心問題，主要內(nèi)容如下： 1．相對(duì)于軟件工程的成熟度而言，嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法學(xué)還處于理論探索階段。本文首先研究了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)存在的問題，通過采用基于平臺(tái)設(shè)計(jì)的方法，提出了條碼圖像

4、掃描引擎的分層概念及軟件開發(fā)平臺(tái)與通用體系結(jié)構(gòu)開發(fā)棧之間的映射。另外，本文也對(duì)實(shí)際采用的條碼圖像引擎的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述與分析，并分別給出了硬件的體系結(jié)構(gòu)與軟件的分層與功能。 2．在光線環(huán)境不確定的智能手機(jī)應(yīng)用中，利用手機(jī)的攝像頭作為圖像采集的設(shè)備，關(guān)鍵的問題是將復(fù)雜光線條件下的圖像進(jìn)行二值化處理。本文利用全局閾值的處理方法解決了光線不均衡問題，采用自適應(yīng)閾值的方法避免了使用者選擇參數(shù)問題，另外，也給出了參數(shù)的近似取值的快速自適

5、應(yīng)閾值算法，提高了算法的速度。 3．一維條碼的識(shí)別算法大部分是基于統(tǒng)計(jì)的匹配方法，18樣在光線環(huán)境不確定的智能手機(jī)應(yīng)用中，由于一維條碼的噪音較大，需要采用新的方法進(jìn)行條碼的識(shí)別，采用盲解卷積在不用先驗(yàn)性知識(shí)的情況下完成條碼的重構(gòu)。 4．能夠存放大量信息的矩陣碼是近年來國(guó)外推廣的二維條碼，本文對(duì)OR碼(Quick Response Code)的編碼規(guī)則與糾錯(cuò)進(jìn)行了深入的研究，并完成了QR碼的識(shí)別算法。 5．基于圖