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DataMatrix二维条码识读关键技术研究

作　者: 李丽娜
导　师: 杨兆选
学　校: 天津大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: DataMatrix 图像预处理条码识读
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着条码技术的发展,二维条码作为一种新的自动识别技术在越来越多的领域等到应用,其中DataMatrix条码以信息密度大、抗污损畸变能力强、保密性能好等优点广泛应用于多种条码易受损或某些特殊领域,如集成电路、医疗和生产自动化管理等。论文深入地研究了DataMatrix条码识读的关键技术,并在基于TMS320C6713 -DSP平台的实验系统中实现了DataMatrix条码的准确识读。论文研究的条码识读关键技术主要包括图像预处理和DataMatrix条码的解码算法,主要内容如下:⑴.在条码图像增强处理中,研究了基于小波域的图像融合方法,解决了在应用中经常遇到的因条码图像局部对比度过低而导致解码错误的问题。⑵.在条码图像二值化过程中,采用了基于小波分解和大津法的图像二值化方法,克服了整体阈值法在光照不均、噪声干扰较大的情况下处理效果较差,以及局部阈值法处理结果存在的块效应问题。⑶.采用二值形态学膨胀的方法及连通域标记的方法提取条码区域,实现了条码图像与背景图像的基本分割。⑷.在DataMatrix条码的解码过程中,采用Sobel算子对图像进行边缘检测,然后通过Hough变换获取“L”型条码边界及倾斜角度,通过网格扫描进行条码的码字识别。论文利用上述算法编写了DataMatrix条码识读程序,并在基于TMS320C6713的DSP实验系统平台上进行了实验研究。实验结果表明,论文工作中所研究的DataMatrix条码识读程序能够准确快速地识读光照不均、噪声干扰较大环境下的DataMatrix条码,并且有良好的检错纠错功能。理论分析和实验结果都表明了本文所提出的创新性算法的正确性和实际应用价值。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-17
  1.1 条码概述  8-9
    1.1.1 条码技术的发展  8-9
    1.1.2 条码分类方法  9
  1.2 二维条码与一维条码的区别  9-14
    1.2.1 一维条码基本特点  9-11
    1.2.2 二维条码基本特点  11-14
  1.3 二维条码的发展现状及课题研究意义  14-15
  1.4 课题主要研究内容及论文结构  15-16
  1.5 本章小结  16-17
第二章 DateMatrix 条码的结构特点及编码原理  17-29
  2.1 DataMatrix 条码结构特点  17-19
    2.1.1 DataMatrix 条码的符号结构  18
    2.1.2 DateMatrix 条码的特征  18-19
  2.2 DateMatrix 条码的编码规则  19-25
    2.2.1 ECC200 编码方案  20-24
    2.2.2 DataMatrix 条码的错误校验和纠正  24-25
  2.3 DateMatrix 条码与其他二维条码的比较  25-27
  2.4 DataMatrix 条码的应用  27-28
  2.5 本章小结  28-29
第三章 DateMatrix 条码图像预处理技术  29-49
  3.1 图像增强  29-36
    3.1.1 直接灰度的变换  30-33
    3.1.2 灰度直方图处理  33-34
    3.1.3 基于小波域图像融合的图像增强  34-36
  3.2 图像去噪  36-38
    3.2.1 均值滤波  36-37
    3.2.2 中值滤波  37-38
  3.3 图像二值化  38-47
    3.3.1 最大熵阈值法  39-40
    3.3.2 Bernsen 法  40-41
    3.3.3 大津法  41-42
    3.3.4 基于小波分解和大津法的图像二值化方法  42-47
  3.4 条码区域提取  47-48
  3.5 本章小结  48-49
第四章 DataMatrix 条码的解码与纠错  49-65
  4.1 条码图像定位  49-51
    4.1.1 边缘检测  49-50
    4.1.2 确定“L”型条码边界  50-51
  4.2 DataMatrix 解码流程  51-64
    4.2.1 生成二进制位图  52-55
    4.2.2 提取码流  55-60
    4.2.3 Reed-Solomon 纠错  60-63
    4.2.4 码流译码  63-64
  4.3 本章小结  64-65
第五章 DateMatrix 条码识读软件的调试与实验  65-76
  5.1 实验系统的硬件结构  65-70
    5.1.1 TMS320C6713简介  66-68
    5.1.2 硬件的核心模块及扩展外设  68-70
  5.2 实验系统的软件设计  70-72
  5.3 条码图像识读实验  72-74
  5.4 实验结果  74-75
  5.5 本章小结  75-76
第六章总结与展望  76-77
参考文献  77-79
发表论文和参加科研情况说明  79-80
致谢  80

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