学校编码：10384分类号密级学号：X2007222024UDC工程硕士论文多条码视频图像识别设计与实现MultiBarCodeReorganization:TheBestChoicefor指导教师姓名：专业名称：电子信息与工程论文提交日期：论文答辩时间：学位授予日期：答辩委员会主席：评阅人：2011年月1多条码视频图像识别设计与实现（稿）X2007222024叶晖摘要：本文对多条码的图像识别技术进行研究。以Code39码为例，使用USB摄像机对多条码图像进行连续摄像和识别。研究简化Randon变换算法。关键字：条码图像识别OPENCVRandon变换引言当今物联网RFID与传感网等新技术兴起，但条码技术以其低廉的成本优势，在商品识别、物品管理等自动化数据采集中依然得到了广泛的应用。条码标签已经由传统的一维条码发展出二维条码、隐形条码等，条码扫描技术也由专用红外CCD、激光扫描发展到手机图像识别等多种方式，条码使用更方便、更快捷。在现有的条码图像识别技术中，主要是针对单个一维条码或二维条码进行图像分割与识别，本文主要论述对多组一维条码图像进行条码识别，用于图书馆纸质图书资料的辅助管理和自动查阅。适当改变识别算法也能够适应二维条码图像识别，与手机云计算条码识别相配合，实现校园设备管理自动化。作为条码图像识别的工程应用基础案例，本文论述了图像识别过程中的问题和解决方法，注重研究更简便的图像识别算法和使用较廉价通用的设备实现，如采用USB摄像头、PC和开源软件，并可以方便地移植到较廉价的DSP等硬件系统中。一、相关的条码与图像处理技术概述一维条码是最早使用的条码方式，编码方式主要有EAN-13、Code39、Code128、UPC码等等。二维条码是建立在计算机图像识别、组合编码等基础上的新型条码，如DATAMatrix、QR码等等，在小的标签面积里存入更多的信息，可用于细小零配件的条码标签。本文中以Code39条码作为图书标签，粘贴于书脊以便图书标签摄像识别。一维条码的优点是可以在厚薄不一的书脊上粘贴而不影响条码信息的完整性，书本正或倒置摆放不影响条码信息的读取。再次，即使图像识别算法对条码扫描方向角有微小的偏差，只要扫描线覆盖条码头尾，都不影响条码的判读。当前市场上较廉价的640*480分辨率USB摄像头即可实现多组条码图像信息的摄像获取。通过软件识别视频图像中书脊上的条码，不需要将书本从书架上取出即可获得图书的位置和排列顺序，达到辅助图书管理的目的。若条码识别设备与自动伺服机构相组合，能够获得自动图书查阅功能。图1：一维条码Code39二维条码DataMatrixQR码Code39条码是一种可供使用者双向扫描的分散式条码，由起始安全空间、起始码、资料码、检查码、终止安全空间及终止码所构成。条码的长度没有限制，资料码可表示的信息包含有：0~9的数字，A~Z的英文字母，以及“＋”、“－”、“＊”、“／”、“％”、“＄”、“．”等特殊符号，再加上空白字元“”，共计44组编码，并可组合出128个ASCIICODE的字符符号。Code39条码的起始码和终止码必须固定为“＊”字符。Code39条码具有自我检查能力，所以检查码不一定设定。Code39条码的缺点是比二维条码占用的空间较大，不适合用于体积小的零配件标签，但好在图书上有足够的位置粘贴。2Code39条码的逻辑编码有“粗黑”、“细黑”、“粗白”、“细白”四种，分别表示逻辑形态是“11”、“1”、“00”、“0”。数字和大写英文字母每个字符用12个逻辑位的固定编码表示，头尾逻辑位必须为“1”，如字符“＊”的逻辑编码为“100101101101”。两个字符之间插入一个逻辑位“0”，Code39条码的起始字符和终止字符必须固定为“＊”字符。这样的编码方式非常方便进行扫描判读和错误校验。本文使用开源的计算机视觉库OpenCV和C++对条码图像进行快速处理和识别，在电脑中处理连续的摄像数据。每隔一段时间截取一帧数字图像进行条码识别，每帧图像中包含了多个条码，通过重复多次条码图像识别，提高条码识别率，并且获得多个条码间的排列顺序。通过条码可查出对应的图书信息和图书排列顺序。二、条码图像判别条码图像识别可以同时获得多个条码信息，但比传统激光扫描单个条码的方式复杂：条码图像质量还受到照片感光程度、摄像镜头畸变、图...
