一种激光条码识读装置及条码识读方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光条码识读装置及条码识读方法，其识读装置包括蓝光激光器、偏转镜、可摆动反射镜、集光器、滤光镜、光电接收器、放大处理电路、与放大处理电路相接且对蓝光激光器进行控制的处理器和电源模块；其识读方法包括以下步骤：扫描光信号接收、扫描光信号模数转换及采集、快速傅里叶变换、去除高频分量、傅里叶反变换、使用大津法进行阈值计算、根据阈值对条码信号进行二值化和根据各类条码标准进行解码。本发明专利技术设计合理、操作简便、投入成本低且使用效果好，采用全新的蓝色激光扫描光源对一维条码进行扫描，并且提供了一种识别性能高、分辨率强且识别精度高的条码信息识读方法，简化了条码识读装置的电子硬件部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光条码识读
，尤其是涉及一种激光条码识读装置及条码识 读方法。
技术介绍
随着物流行业的兴起，条形码被越来越多的应用在高效物流和零售业中，其中一 维条码已被广泛应用。相应地，条码识读装置也进入了一个高速发展的阶段，其中激光扫描 装置的发展也日趋日新月异，激光扫描装置的工作原理是使用激光作为光源和信息载体， 并相应完成对一维条码的扫描作业。但是，现如今市场上使用的激光扫描器所采用的激光 均为620nm 700nm的红色激光；并且传统的激光扫描器所采用的信号采集方式均需要大 量的硬件电路对信号进行放大处理，这样就引入了硬件电路一致性不好的问题，使得对所 采集信号进行后期处理的处理过程变得更加复杂、繁琐。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简 单、设计合理、使用操作简便且使用效果好、适用范围广的激光条码识读装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种激光条码识读装置，其特征 在于包括能发出波长为405nm 475nm的蓝色激光光束的蓝光激光器、对蓝光激光器所发 出蓝色激光光束的光路进行偏转的偏转镜、将经偏转镜偏转后的蓝色激光光束进行镜面反 射并将反射光束投射至需扫描条码进行漫反射且同步将经所述需扫描条码漫反射后的能 反映需扫描条码信息的漫反射光束进行镜面反射的可摆动反射镜、对经可摆动反射镜镜面 反射后的漫反射光束进行集光并相应形成集光束的集光器、对集光器发出的集光束进行过 滤的滤光镜、对滤光镜过滤后的光束进行接收且将所接收光束信号转换为电信号的光电接 收器、对光电接收器所输出电信号进行放大处理的放大处理电路、对放大处理电路所输出 信号进行模数转换并对经模数转换后的数字信号进行分析处理且对蓝光激光器进行控制 的处理器以及分别对蓝光激光器、所述处理器和光电接收器进行供电的电源模块，所述光 电接收器与放大处理电路相接，所述放大处理电路和蓝光激光器均与所述处理器相接，所 述蓝光激光器、所述处理器和光电接收器均与电源模块相接；所述偏转镜布设在蓝光激光 器的发射光路上，可摆动反射镜布设在偏转镜的发射光路上，所述需扫描条码布设在可摆 动反射镜的反射光路上，集光器布设在所述需扫描条码的漫反射光路上，滤光镜相应布设 在集光器的发射光路和光电接收器的接收光路上；所述可摆动反射镜包括反射镜和安装在 所述反射镜上且带动所述反射镜连续进行上下摆动的摆动驱动机构。上述一种激光条码识读装置，其特征是所述处理器为单片机。上述一种激光条码识读装置，其特征是还包括与所述处理器进行双向通信的上 位机，所述处理器与上位机相接。上述一种激光条码识读装置，其特征是还包括与所述处理器相接的控制按键和数据存储单元。上述一种激光条码识读装置，其特征是所述蓝光激光器所发出蓝色激光光束的 波长为473nm。同时，本专利技术还公开了一种运算量小、识读速度快、识读准确率高且能有效解决识 读装置硬件电路一致性不好等实际问题的激光条码识读装置对扫描条码识读方法，其特征 在于该方法包括以下步骤步骤一、扫描光信号接收首先，通过偏转镜对蓝光激光器所发出蓝色激光光束的 光路进行偏转，再通过可摆动反射镜将经偏转镜偏转后的蓝色激光光束进行镜面反射并将 反射光束投射至需扫描条码，可摆动反射镜所投射的反射光线在所述需扫描条码发生漫反 射后同步将漫反射光线再次投射到可摆动反射镜进行镜面反射，之后再通过集光器和滤光 镜依次对经可摆动反射镜镜面反射后的漫反射光束进行集光和过滤，并将过滤后的光束送 至光电接收器进行接收；步骤二、扫描光信号初步处理及采集光电接收器对接收的光束信号进行光电转 换后，相应获得与光电接收器所接收光束的光线强度相对应的电信号；再通过放大处理电 路对所述电信号进行放大处理后送至所述处理器的模数转换接口进行模数转换，且相应将 所述电信号对应转换为离散的数字化扫描信号，同时通过所述处理器内嵌的数据采集卡对 转换后的所述数字化扫描信号进行采集，并将所采集的数字化扫描信号进行同步存储，所 述数字化扫描信号为与所述需扫描条码的条码信息相对应的数字化条码图像；步骤三、数字化扫描信号识读采用所述处理器对所述数字化扫描信号进行分析 处理，并将分析处理结果与预先存储在条码信息标准库中的多种条码标准图像进行匹配， 且此匹配过程即为对所述需扫描条码的条码信息进行识读的识读过程，匹配结束后所得出 的匹配结果即为对所述需扫描条码的条码信息进行识读的识读结果，其识读过程如下301、滤波处理所述处理器调用快速傅里叶变换程序模块对所述数字化扫描信号 进行快速傅里叶变换，并将所述数字化扫描信号经快速傅里叶变换后所变换成的频域信号 中的高频分量去除；之后，所述处理器调用快速傅里叶反变换程序模块对去除高频分量的 频域信号进行快速傅里叶反变换，获得经滤波处理后的数字化扫描信号，所述经滤波处理 后的数字化扫描信号即为经滤波处理后的数字化条码图像；302、二值化处理所述处理器调用二值化处理程序模块对所述经滤波处理后的数 字化条码图像进行二值化处理，获得与所述需扫描条码的条码信息相对应的二值化图像；303、图像匹配所述处理器调用图像匹配程序模块将步骤302中所述的二值化图 像与预先存储在条码信息标准库中的多种条码标准图像进行匹配，并相应找出与步骤302 中所述二值化图像相匹配的条码标准图像，从而完成所述需扫描条码的条码信息识读过 程。上述一种激光条码识读识读方法，其特征是步骤302中所述处理器调用二值化 处理程序模块对所述经滤波处理后的数字化条码图像进行二值化处理时，所述处理器先调 用动态阈值划分模块且按照大津法对所述经滤波处理后的数字化条码图像进行动态阈值 划分，并相应得出最佳阈值之后，所述处理器调用二值化处理程序模块且以t*为阈值对 所述经滤波处理后的数字化条码图像进行二值化处理。上述一种激光条码识读识读方法，其特征是步骤302中所述处理器调用动态阈值划分模块且按照大津法对所述经滤波处理后的数字化条码图像进行动态阈值划分时，其 动态阈值划分过程如下3021、一维直方图表示所述处理器将所述经滤波处理后的数字化条码图像用一 维直方图进行表示，记作h(i)，其中i表示所述一维直方图中的256个像素点的灰度值且i =0，1，2· · · 255 ；3022、最佳阈值t*计算，其计算过程如下I、灰度分类所述处理器以所述一维直方图中的灰度值为划分参数进行划分且假 设划分阈值为t，且通过阈值t将所述一维直方图中的256个像素点的灰度划分为两类，即 C0 = (0,1,2, ... , t)和 C1 = (t+1, t+2, · · ·，255)；II、两个灰度分类的出现概率及平均灰度计算所述处理器调用参数计算模块对两个灰度分类的出现概率及平均灰度进行计算，其中Cc^nC1两个灰度分类出现的概率W。和t^o=Pr(Co) = YjPf^=O.255‘wI=Pr(Cl)=TjPl=l^wO/=/+1而Ctl和C1两个灰度分类的平均灰度Utl和U1分别为 Yj.P'/ HI=O=/=/+1 / 1/υ,_α. ιW1分别为I ‘,,ι=0 / 0/ 0.，式中ι=ι+\ 7 ‘/ - - υj=0/=/+1 III、两个灰度分类的方差计算所述处理器调用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光条码识读装置，其特征在于：包括能发出波长为４０５ｎｍ～４７５ｎｍ的蓝色激光光束的蓝光激光器（１）、对蓝光激光器（１）所发出蓝色激光光束的光路进行偏转的偏转镜（２）、将经偏转镜（２）偏转后的蓝色激光光束进行镜面反射并将反射光束投射至需扫描条码发生漫反射且同步将经所述需扫描条码漫反射后的能反映需扫描条码信息的漫反射光束进行镜面反射的可摆动反射镜（３）、对经可摆动反射镜（３）镜面反射后的漫反射光束进行集光并相应形成集光束的集光器（４）、对集光器（４）发出的集光束进行过滤的滤光镜（５）、对滤光镜（５）过滤后的光束进行接收且将所接收光束信号转换为电信号的光电接收器（６）、对光电接收器（６）所输出电信号进行放大处理的放大处理电路（７）、对放大处理电路（７）所输出信号进行模数转换并对经模数转换后的数字信号进行分析处理且对蓝光激光器（１）进行控制的处理器以及分别对蓝光激光器（１）、所述处理器和光电接收器（６）进行供电的电源模块（９），所述光电接收器（６）与放大处理电路（７）相接，所述放大处理电路（７）和蓝光激光器（１）均与所述处理器相接，所述蓝光激光器（１）、所述处理器和光电接收器（６）均与电源模块（９）相接；所述偏转镜（２）布设在蓝光激光器（１）的发射光路上，可摆动反射镜（３）布设在偏转镜（２）的发射光路上，所述需扫描条码布设在可摆动反射镜（３）的反射光路上，集光器（４）布设在所述需扫描条码的漫反射光路上，滤光镜（５）相应布设在集光器（４）的发射光路和光电接收器（６）的接收光路上；所述可摆动反射镜（３）包括反射镜和安装在所述反射镜上且带动所述反射镜连续进行上下摆动的摆动驱动机构。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新胜，
申请(专利权)人：西安富立叶微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]