基于游程编码思想的条码定位与识别方法.doc

窗体底端基于游程编码思想的条码定位与识别方法文章类型:技术与应用文章加入时间:2013年5月28日17:12随着智能手机的普及,研究利用数字图像处理方法实现条形码的定位和识别具有重要的理论意义和实际价值。将条形码区域从整幅图像中定位提取出来,为下一步的译码识别提供良好前提,是首要的一步。定位条形码区域要求准确快速,是条形码图像处理识别系统的重要环节。一维条形码广泛应用于商品流通领域,最具有代表性的是EAN-13商品条形码。一、EAN-13商品条码的的编码规则1EAN-13商品条码的符号结构EAN-13商品条码由左侧空白区、起始符、左侧数据符、中间分隔符、右侧数据符、校验符、终止符、右侧空白区和供人识别字符组成。如图1和图2所示。图1EAN-13商品条码的符号结构图2EAN-13商品条码符号构成示意图2EAN-13商品条码字符集的二进制和符号表示商品条码采用模块组合法进行编码,组成条形码符号的基本单位称为模块。每个条码字符由2个“条”(bar)和2个“空”(space)组成。每个“条”或“空”由1~4个模块组成,每个条码字符的总模块数为7。EAN-13商品条码字符集可表示0~9共10个阿拉伯数字符号,每个数字字符对应3种编码形式,即左侧数据符奇排列A子集、左侧数据符偶排列B子集以及右侧数据符偶排列C子集。10个数字有30种编码。这里的“奇”或“偶”是指所含二进制“l”的个数为偶数或奇数。商品条码字符集的二进制表示如表1所示。表1商品条码字符集的二进制表示3EAN-13商品条码的数据符前置码不包括在左侧数据符内,不用条码字符表示。我国的国别识别码为690,因此前置码为6。左侧数据符选用A、B子集进行二进制表示,且取决于前置码的数值,见表2。右侧数据符及校验符均用C子集表示。表2左侧数据符商品条码字符集的选用原则二、基于游程编码思想的条码定位方法一维条形码的特点是由平行的黑白条按一定规则组成,黑条可简称为条,白条可简称为空,理想条形码图像中黑白边界明显,具有很强的边缘特性。基于条形码的这种构成特点,本文提出一种基于游程编码思想的条码定位方法。通过观察二值化图像,我们可以发现,条码所在的行有一个显著的特征是,在一个固定的宽度内,像素点会频繁的从黑点变成白点,从白点变成黑点,这样的变化次数很多。根据EAN-l3条码的编码规则我们可以知道,每个EAN-l3条码都是由30个宽窄不同的黑条组成,那么在条码所在的区域,黑白变化次数应该是60次。在二值化图像中,仅存在两种编码0和1,用以表示图像信息。0表示黑色像素点,1表示白色像素点。这样可以大大节省存储空间。如图3所示。虽然像素点被存储为0或1,节省了大量的存储空间。但是,以此方式存储的图像,并不能方便的获得相邻多个黑(或白)像素点的个数,也即条和空的宽度。为了方便定位条码区域,以及方便计算条码的条和空的宽度。基于游程编码思想,我们对二值化图像重新编码,如图4所示。在此编码方式下,连续相邻的n个白色像素点存储为一个负整数-n。连续相邻的m个黑色像素点,存储为一个正整数m。由此,对于一个高为H,宽为W的二值化图像f(x,y),可以创建一个二维数组存储重新编码后的图像。此二维数组的高是H,宽为W/2+1:intA[W/2+1,H]二维数组A[W/2+1,H]中每一行的第一个元素,存储当前行的编码个数,也即条和空的个数。1