珠海条形码的物理原理

众所周知，物流的过程离不开珠海条形码，那么你知道它的物理原理吗？由于不同颜色的物体，其反射的可见光的波长不同，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光，所以当条形码扫描器光源发出的光经光阑及凸透镜1后，照射到黑白相间的条形码上时，反射光经凸透镜2聚焦后，照射到光电转换器上，于是光电转换器接收到与白条和黑条相应的强弱不同的反射光信号，并转换成相应的电信号输出到放大整形电路．

白条、黑条的宽度不同，相应的电信号持续时间长短也不同．但是，由光电转换器输出的与条形码的条和空相应的电信号一般仅10mV左右，不能直接使用，因而先要将光电转换器输出的电信号送放大器放大．放大后的电信号仍然是一个模拟电信号，为了避免由条形码中的疵点和污点导致错误信号，在放大电路后需加一整形电路，把模拟信号转换成数字电信号，以便计算机系统能准确判读．

整形电路的脉冲数字信号经译码器译成数字、字符信息．它通过识别起始、终止字符来判别出条形码符号的码制及扫描方向；通过测量脉冲数字电信号0、1的数目来判别出条和空的数目．

通过测量0、1信号持续的时间来判别条和空的宽度．这样便得到了被辩读的条形码符号的条和空的数目及相应的宽度和所用码制，根据码制所对应的编码规则，便可将条形符号换成相应的数字、字符信息，通过接口电路送给计算机系统进行数据处理与管理，便完成了条形码辨读的全过程．对生产厂家来说,条形码的应用,可以加强企业内部的成品管理,提高管理人员的工作效率 这一切都是基于条形码的应用。在现代化的市场管理中,没有条形码的商品就象没有商标。

条形码是当前超市和部分工厂使用比较普遍的物品,产品标识技术,使用摄像头检测一张图片的条形码包含有两个步骤,第一是定位条形码的位置,定位之后剪切出条形码,并且识别出条形码对应的字符串,然后就可以调用网络,数据库等手段快速进行后续处理.

条形码识别要考虑到条形码的特点,本文针对的是条形码在图片中的位置相对垂直,没有各种倾斜的那种条形码,如下图所示

要定位首先要检视这种条形码的特点,这种图像在X方向上的梯度肯定很明显,同时,Y方向的梯度就没这么明显,所以第一步,我们应该将图像的灰度图像分别计算梯度,用X方向梯度减去Y方向梯度,这样可以保留X方向特征并且去除Y方向的干扰,处理之后图像如下所示

可以看到,二维码对一维码的定位形成了干扰,但是二维码的空间漏洞相对一维码多很懂,于是我们考虑进行一次模糊并且二值化,看能不能有所效果,如下(记得调整相应的模糊化参数和阈值参数,得到相对最好的结果)

有一定的效果,但是此时又出现问题条形码出现了黑色的缝隙,不利于定位完整区域,这个时候要进行一些形态学操作,去除黑色缝隙,我们选择闭运算,算子根据缝隙的情况,宽度大于高度,矩形缝隙.处理以后的结果.

效果可以,又出现问题,二维码的区域连着,还是面积很大,对后面我们算区域面积依然有影响,但是我们观测二维码的连接区域明显要比一维码的连接区域要细很多,也就是说,我们可以很快的腐蚀断二维码的连接,同时还保持一维码的连接,然后在膨胀回来,二维码的连接断开就应该不会有这个大块的区域连着了,注意,膨胀和腐蚀的次数应当是一致的,保证得到结果区域的准确.我选择膨胀腐蚀四次,先膨胀断开二维码连接,最后的结果显示如下

此时,二维码的影响就基本没有了,现在我们只需要先查找轮廓,然后计算图像中每个轮廓的面积,选出面积最大的那个轮廓,计算这个轮廓的最小外包矩形,就能找到相应的图像区域了.这样操作的结果和切分出来的条形码。