本发明专利技术所述一种基于图像骨干抽取条带分布特征的一维码区域定位，包括以下步骤：图像预处理图像灰度化。图像背景色阶滤除。图像滤波。图像二值化。去除文档图像区域边缘。条码初步定位。根据统计直方图响应较强的指示信息获取条码初步区域。条码精确定位。旋转校正。获取条码准确位置。本方法适用于多种流行的图像格式文件和多种色彩模式文件，可识别多种形式的一维码图像。能适应于多种光照条件。对背景图像具有较好的鲁棒性。能自动分析背景色阶范围，并消除背景图像对于条码定位的影响。对旋转和噪声有较好的鲁棒性。本方法具有较好的定位成功率和准确率。采取多级骨干提取方式有效的降低了计算复杂度，具有较快的定位速度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种一维条码的定位方法，具体地说，涉及一种基于图像骨干抽取条 带分布特征的一维码区域定位方法，适用于由多个条带和空格表示的各种一维条码，调迀 嵌在到扫描或拍照的正规文档版面。
技术介绍
条码技术是在计算机应用和实践中产生并发展起来的广泛应用于商业、邮政、图 书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领域的一种自动识别技术，具有输入速度快、准确 度高、成本低、可靠性强等优点，在当今的自动识别技术中占有重要的地位。 与二维码不同，一维条码偏重于"标识"商品，只是在一个方向（一般是水平方向） 表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息，其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。 一维条码的码制主要包括码制即指条码条和空的排列规则，常用的一维码的码制包括：EAN 码、39码、交叉25码、UPC码、128码、93码，ISBN码，及Codabar(库德巴码）等。不同的 码制有它们各自的应用领域，ΕΑΝ码是国际通用的符号体系，主要应用于商品标识；39码和 128码主要应用于工业生产线领域、图书管理等；Code39码是用途广泛的一种条形码，既能 用数字，也能用字母及有关符号表示信息；93码是一种类似于39码的条码，它的密度较高， 能够替代39码；25码主要应用于包装、运输以及国际航空系统的机票顺序编号等；Codabar 码应用于血库、图书馆、包裹等的跟踪管理；ISBN用于图书管理；等等。 国内外对于一维条码的定位，有利用提取边缘线的定位方法、基于纹理特性的定 位方法、基于模板匹配的定位方法、利用离散余弦变换域的定位方法、利用JPEG2000图像 压缩特征的定位方法等。这些方法首先对条码图像进行预处理，然后利用上述算法原理进 行条码区域特征增强，从而确定条码所在位置的大致范围，在此基础上作精确化处理，从而 获得条码区域的特征参数，实现条码的检测和定位。 已有方法在处理背景较为简单且一维条码较为规则的图片时，取得了不错的效 果。然而在实际生活中，通过摄像设备采集到包含有一维条码的图像，常常含有光线明暗不 均、采集设备或一维条码图像上有污损等噪声，还会有背景图案过于复杂，导致难以区分的 干扰。并且相对于标准的一维条码图像，采集到的图像常有旋转、错切等几何变形、失真的 情况出现。这些现象常常导致已有的条码定位方法效果变差甚至完全失效。同时，已有方 法普遍存在定位耗时较多效率较低的问题。因此，研究快速准确适应于多种环境下的一维 码定位方法显得十分重要。
技术实现思路
本专利技术针对在光线明暗不均、一维条码图像上有污损等噪声、背景图案过于复杂、 条码所在图像有旋转、错切几何变形等现象时，已有的一维条码定位方法效果变差甚至完 全失效、定位效率低等问题，本专利技术提出了一种实用而高效的一维条码区域定位方法，其能 有效解决光线问题和噪声问题对于一维条码定位的影响，并且对于旋转、错切等现象具有 较好的鲁棒性，而且定位精确，多种环境中均具有较高的定位准确率。同时，本方法运算快 捷，能够满足对于实时性要求较高的场合。 为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的： -种基于图像骨干抽取条带分布特征的一维码区域定位，包括以下步骤： 1)图像预处理 (1)图像灰度化：由于获取的图像一般为彩色图像，为使处理简化，必须将彩色信 息投影到灰度空间中。 ⑵图像背景色阶滤除。 (3)图像滤波。 (4)图像二值化。 (5)去除文档图像区域边缘。 2)条码初步定位 (1)利用多级图像腐蚀技术和图像等比缩放技术生成骨干图像。 (2)骨干图像的水平和垂直方向直方图统计。(3)根据统计直方图响应较强的指示信息获取条码初步区域。3)条码精确定位 (1)计算水平和垂直方向直方图特征，在所确定的初略位置区域重新进行直方图 统计，并进行角度偏差判定。 (2)旋转校正，根据所确定的偏差角度对该区域图像进行旋转校正。(3)获取条码准确位置。 进一步，所述图像背景色阶滤除为：首先，将灰度化以后的图像大致分为边缘区域 和中间区域，并给不同区域赋予不同权重；其次，计算加权后的灰度直方图；随后，利用统 计结果获取背景色阶区间。图像背景对二维条码的定位有一定的干扰和负作用，因此，识别图像背景色阶所 在区间并有效滤除能提高条码定位的效率和准确性。图像背景色阶通常具有三个特点，一 是色阶分布区间较小，二是分布密度较高，三是图像边缘区域的色阶通常与背景色阶较为 吻合。为此，本方法采取分区域加权统计直方图来获取背景色阶区间，并利用此区间有效消 除背景。 进一步，所述图像滤波采用中值滤波，采用给定小正方区域对孤立噪声点进行滤 波，灰度化后的图像主要存在着边沿毛刺、孤立点噪音等变形，因此必须首先去除这些干 扰，对条码图像进行整形，从而提高译码的正确率。 二值化是图像分割中的一种重要方法。二值化阈值的选取是图像二值化中至关重 要的过程，直接决定了二值化后图像的效果。 进一步，所述去除文档图像区域边缘：利用边缘扫描扩散技术去除图像中边界部 分因光照形成的暗色区域，该部分区域属于文档图像部分，但又属于前景色阶区间，并且接 近条码颜色响应区间，故而图像二值化后易形成面积较大的干扰像素且不容易去除。因此， 图像二值化以后利用边缘扩散技术由外至内消除边缘部分表现为前景色区域。 进一步，所述骨干图像生成为：采用四种互异的正方形腐蚀矩阵顺次进行腐蚀处 理，最后形成保留一维条码特征的骨干图像，多级像素密度骨干抽取：设立四个互异的腐蚀 矩阵，通过多次迭代对二值图像进行腐蚀处理；然后，正方形矩阵压缩图像。压缩策略是设 定阈值确定压缩后的像素点是否反应前景色。上述两个步骤迭代进行，直到直方图统计区 域具有指示性。 进一步，采用四个互异腐蚀矩阵的图像腐蚀操作与图像以三为倍数的压缩迭代操 作完成，形成多级压缩图像，抽取窗口内骨干像素，分析骨干像素分布密度。 进一步，所述骨干图像的水平和垂直方向直方图统计为：在图像骨干的基础上，利 用图像直方图进行像素统计，获取骨干图像中像素分布统计直方图。 进一步，所述根据统计直方图响应较强的指示信息获取条码初步区域：对骨干像 素直方图统计结果进行分析，获取骨干响应较强区域，根据多级骨干压缩情况将获取的骨 干突出区域映射回原始图像空间，并获取一维条码初步区域。 条码区域表现为区段直方图统计值较大，其他区域平均较小或者小范围内较大， 依据条码中条带的分布特点，判断出水平和垂直两个方向的交错空间 进一步，所述获取条码准确位置：按照图像压缩比例及迭代次数将骨干图像中确 定的区域坐标和角度变换为原始图像中的坐标，所的坐标区域为矩形区域，且按照所计算 的偏差角度进行了旋转。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是： (1)本方法具有较广的适用性。本方法能适用于多种流行的图像格式文件，如 JPG、BMP等。同时，支持彩色、灰度图、黑白图等多种色彩模式文件，可识别多种形式的一维 码图像。 (2)本方法对光照条件具有较好的鲁棒性。本方法能适应于多种光照条件，对不同 明暗及曝光条件均能良好自适应。 (3)本方法对背景图像具有较好的鲁棒性。本方法能自动分析背景色阶范围，并有 效消除背景图像对于条码定位的影响。 (4)本方法对旋转和噪声有较好的鲁棒性。本方法能有效判别旋转角度，并能较好 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于图像骨干抽取条带分布特征的一维码区域定位，其特征在于，包括以下步骤：1)图像预处理(1)图像灰度化；(2)图像背景色阶滤除；(3)图像滤波；(4)图像二值化；(5)去除文档图像区域边缘；2)条码初步定位(1)利用多级图像腐蚀技术和图像等比缩放技术生成骨干图像；(2)骨干图像的水平和垂直方向直方图统计；(3)根据统计直方图响应较强的指示信息获取条码初步区域；3)条码精确定位(1)计算水平和垂直方向直方图特征；(2)旋转校正；(3)获取条码准确位置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王东，顾艳春，李晓东，陈俊健，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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