一种基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法技术

本申请公开了一种基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法，包括：(1)、采用图像型条码扫描器采集条形码图像，获得图像的YUV数据；(2)、直接截取所述YUV数据中的Y分量；(3)、对图像进行二值化处理；(4)、基于梯度方向特征匹配算法定位出条形码区域。本发明专利技术可以实现自动化收取和分拣快递包裹的功能，实际解决物流快递行业日益增长的人工成本问题，切实提高物流快递行业的工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于物流快递
，特别是涉及一种基于梯度方向特征匹配算法定位出快件上条形码区域的方法。
技术介绍
我国快递行业由于市场无章可循，加之小公司比较多，自动化水平比较低，在搬运、装卸、包装、分拣、订单及数据处理等诸多快递作业环节人手工操作方式仍然占据着主导地位。快递包裹从上门取件开始直至最终完成派送，对于人工的依赖性明显，这大大提高了快递公司的成本。并且，随着日益增多的快递包裹，物流快递行业在快件的处理过程中也将迎来更多的考验，如响应速度、包裹质量、送达时间和安全性等。快递作业的自动化是提高快递效率的一个重要途径和手段，也是产业发展的一个重要趋势。为适应这一趋势，用于客户的自助收件的快递智能收件箱已经问世并广泛应用在各类场所，但自助寄件问题仍然无法解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请实施例公开一种基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法，包括：(1)、采用图像型条码扫描器采集条形码图像，获得图像的YUV数据；(2)、直接截取所述YUV数据中的Y分量；(3)、对图像进行二值化处理；(4)、基于梯度方向特征匹配算法定位出条形码区域。优选的，在上述的基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法中，所述二值化处理之前还包括去噪处理步骤。优选的，在上述的基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法中，所述的去噪处理采用中值滤波方法。优选的，在上述的基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法中，所述图像型条码扫描器包括LED光源、C/CS镜头、CCD成像模块、FPGA逻辑时序管理与图像预处理模块、和DSP高速图像处理模块，所述的C/CS镜头、CCD成像模块、FPGA逻辑时序管理与图像预处理模块、和DSP高速图像处理模块依次连接。优选的，在上述的基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法中，所述的DSP高速图像处理模块选自处理器TMS320DM6467(T)，其中内置了ARM926EJ-STM RISC和TMS320C64×+TM DSP两个核。优选的，在上述的基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法中，所述FPGA逻辑时序管理与图像预处理模块为Altera公司的Cyclone II系列的FPGA器件。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的智能化快递投递箱可实现客户随时寄件、快递公司取件投递的功能；同时，对于箱体内部的包裹存放情况进行监控，当箱体可用容量低于10％时，会及时通知相关快递人员取件；并且，本箱体集成了安全监控功能，防止有人偷盗或蓄意损坏设施。本专利技术能化快递箱的优势功能集中在：1、智能收件，自动检测快递包裹的尺寸；2、自动化称重并具有缴费功能(方式为刷卡，支付宝，现金等)；3、将寄件地址打印成唯一的条码，用于快递公司自动化分拣，提高快递物流公司的自动化水平与工作效率。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面
描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本专利技术具体实施例中智能快递箱系统的结构示意图；图2所示为本专利技术具体实施例中图像型固定式条码扫描器的原理示意图；图3所示为本专利技术具体实施例中图像中不同区域的大梯度像素点、区域整体梯度方向、以及梯度方向直方图特征，其中(a)和(b)指的是条码区域，(c)和(d)指的是非条码区域；图4所示为本专利技术具体实施例中条码检测区安装示意图。具体实施方式快递属于高成本、低利润的行业。大多数快递企业利润率低于5％，且还在不断下降，但人工、土地、资金等成本均明显上涨，人力成本已经占国内快递成本的四到五成。根据目前的行业发展趋势，结合现阶段的技术水平，本专利技术技术方案产品可实现自动化收取和分拣快递包裹的功能，实际解决物流快递行业日益增长的人工成本问题，切实提高物流快递行业的工作效率。本技术方案的核心技术：1、对于快件的快递单号自动化识别，利用集成了光源、镜头、CCD图像采集、FPGA逻辑管理、DSP处理器、读码算法和通信等功能固定式条码扫描器进行快件的条码动态识别；2、对于快件的重量的在线测量，利用重量动态传感系统实现对快件的重量获取；3、对于快件的尺寸测量，利用计算机视觉技术结合光幕系统测量快件三维信息。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本专利技术的实施方式仅仅是示例性的，并且本专利技术并不限于这些实施方式。在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省
略了与本专利技术关系不大的其他细节。参图1所示，智能快递箱系统包括箱体1以及安装于所述箱体上的触摸显示屏2，所述箱体1具有一快件入口6和一快件出口7，所述箱体1的内部形成有快件识别区3和快件存储区4，所述快件识别区3设置有输送带5，所述快件识别区3内还设置有条形码编号识别装置、在线称重系统和尺寸测量系统。进一步地，快件识别区3沿箱体1的纵长方向延伸，快件入口6和快件出口7分别位于输送带5的首尾两端。快件识别区3的上方还形成有分拣区8，该分拣区8于快件出口7一端与快件识别区3连通。进一步地，快件存储区内设置有快件存量感应装置，该快件存量感应装置在快件存储区容量低于设定值时自动触发取件信号至快递人员手机。优选的，当快件存储区可用容量低于10％时，会及时通知相关快递人员取件。进一步地，还包括安全监控装置。防止有人偷盗或蓄意损坏设施。相关视频将保留三个月，以备后续查看。快件的安全检查除视频监控外，后续由快递公司后验，以保证安全。进一步地，还包括缴费模块。缴费方式可以为刷卡、支付宝或现金等。进一步地，还包括条形码打印装置，该条形码记载有寄件地址信息。进一步地，所述的条形码编号识别装置采用图像型条码扫描器。图像型固定式条码扫描器，实现具有可快速读取、抗畸变，抗污损、大景深等特点的条码识别技术。进一步地，所述尺寸测量系统采用计算机视觉技术结合光幕系统。本申请实施例还公开了一种智能快递箱寄件方法，包括：(1)、寄件人通过触摸显示屏选择输入：寄件人电话和地址、收件人电话和地址；(2)、打印装置将地址信息以及地址条码自动打印至快递单，寄件人将快递单签字后贴至快件上，放入快件入口，通过输送带将快件传入快件识别区；(3)、在快件识别区，在线实现快件的尺寸测量、称重、快递单号识别、自动计费，并将所有信息录入系统，显示于寄件人所用的触摸显示屏，提示
寄件人缴费；(4)、寄件人确认后通过触摸屏签字，系统保存寄件人的签字信息，寄件人缴费成功后，后台自动将快件放入快件存储区中；(5)、若寄件人缴费前终止寄件行为，系统将快件传输至快件出口，归还寄件人。综上所述，本案的技术原理为：通过传输带从柜口传输到后台进行在线检测，首先到达条码扫描区域，识读快件单号上的快递单号，接着进入称重区得到快件的重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法，其特征在于，包括：(1)、采用图像型条码扫描器采集条形码图像，获得图像的YUV数据；(2)、直接截取所述YUV数据中的Y分量；(3)、对图像进行二值化处理；(4)、基于梯度方向特征匹配算法定位出条形码区域。

【技术特征摘要】
1.一种基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法，其特征在于，包括：(1)、采用图像型条码扫描器采集条形码图像，获得图像的YUV数据；(2)、直接截取所述YUV数据中的Y分量；(3)、对图像进行二值化处理；(4)、基于梯度方向特征匹配算法定位出条形码区域。2.根据权利要求1所述的基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法，其特征在于：所述二值化处理之前还包括去噪处理步骤。3.根据权利要求2所述的基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法，其特征在于：所述的去噪处理采用中值滤波方法。4.根据权利要求1所述的基于梯度方向特征匹配算法定位条形码区域的方法，其特征在于：所述图像型条码扫描器包括LED光源、C/C...

【专利技术属性】
技术研发人员：田原，李功燕，何亮，刘益军，赵政楠，汤晖，
申请(专利权)人：苏州长鼎兴智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32