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基于间距匹配的物流条码定位算法

合肥工业大学学报（自然科学版） 2018年第10期41卷 1372-1376页

作者：谢广昊刘士兴朱妍合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009

针对物流分拣系统中需要对高分辨率图像实时译码的要求,文章提出了基于分块多线扫描和边缘间距匹配的条码定位方法。首先,通过4个方向多根平行的扫描线来采样分块图像;然后统计每条扫描线上相邻边缘的间距,再根据同方向扫描线上边缘间... 详细信息

针对物流分拣系统中需要对高分辨率图像实时译码的要求,文章提出了基于分块多线扫描和边缘间距匹配的条码定位方法。首先,通过4个方向多根平行的扫描线来采样分块图像;然后统计每条扫描线上相邻边缘的间距,再根据同方向扫描线上边缘间距的匹配程度来定位条码区域;最后通过像素梯度方向的方差来确认条码区域,通过投影和线扫描来修正定位结果。对于分辨率为2 448×2 050的条码图像,当分块大小设为50时,定位耗时26ms,准确率达95.6%。实验结果表明,该算法满足实时物流分拣系统的要求。

关键词：条码定位间距匹配自动分拣梯度方向物流分拣

基于区域梯度统计分析与卷积神经网络的条码定位算法研究

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基于区域梯度统计分析与卷积神经网络的条码定位算法研究

作者：陈致远上海交通大学

学位级别：硕士

条码技术经过多年发展,因为其经济、便利、可行等特点,已经在物流、零售、供应链管理等领域得到广泛应用。近年来随着智能手机和移动互联网的普及,条码技术也从过去单纯的货物标签用途,转向了更为广阔的应用场景。在工业应用中,对基于... 详细信息

条码技术经过多年发展,因为其经济、便利、可行等特点,已经在物流、零售、供应链管理等领域得到广泛应用。近年来随着智能手机和移动互联网的普及,条码技术也从过去单纯的货物标签用途,转向了更为广阔的应用场景。在工业应用中,对基于图像的高速、精准且具备一定鲁棒性的条码定位算法有独特的需求。为了提高在工业场景中条码识读的自动化水平,图像处理技术在条码定位问题中得到了众多应用。传统基于图像的定位算法主要应用现有的理论成果,利用图像处理方法,从图像中得到条码的大致位置进行识读。此类方法对于一般条件下的条码有不错效果,但是自适应程度较差,难以处理诸如尺度、模糊等变换问题。同时定位精度较粗糙,无法得到较为准确的条码顶点信息。区别于人工的特征选取技术,深度学习技术被证明能够学习样本内部的统计规律和特征,得到超越人工特征的识别效果。本文在对现有算法充分调研的基础上,对应用图像处理和机器学习方法实现的条码定位问题做了深入的研究。主要的研究内容和贡献包括下面几个方面:1.研究了国内外发表的主要条码识别和定位工作。深入研究和比较了现有条码识读装置的特点的基础上,明确了利用数字图像处理条码定位问题的优势。在广泛阅读相关文献后,对现有定位方法进行分类和整理,为后续工作奠定了基础。2.针对作为研究对象的线性码、PDF417码、线性堆叠码与线性PDF堆叠码四种条码类型,设计了使用图像处理方法的条码顶点定位方案。结合信息熵的计算概念,提出基于区域块的梯度统计检测。利用粗定位和有针对性设计的精确定位的两步定位方法,在模糊、光照明暗、尺度、旋转、位移、倾斜等八种图像变换下实现平均80%的定位准确度。3.将深度学习结构引入条码定位问题。区别于图像方式的人工特征设计,在模型中使用学习算法自主学习出适合于表现样本特性的特征。并对于PDF417码和线性码分别构建了包含13万与9万4千样本的数据集用于训练和测试。4.使用深度学习框架Caffe,搭建了具有两个卷积池化层对与两层全连接层组成的卷积神经网络,并利用GPU的硬件加速方式,在构建的数据集下对样本进行训练和测试。证明了学习算法与深度网络结构在条码定位问题中的有效性。

关键词：条码定位区域梯度统计机器学习卷积神经网络 Caffe

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相关运算在条码定位中的应用研究

相关运算在条码定位中的应用研究

作者：位小蝶南京理工大学

学位级别：硕士

数学上的相关运算常被用于物理学、计算机科学及信息科学中。精密图像测量、高精度图像目标定位中常用的数字相关法正是基于相关原理而发展起来的：并且由于其操作简单、适应性强(对环境要求低、抗干扰能力强)、精度高等优点，在实际中... 详细信息

数学上的相关运算常被用于物理学、计算机科学及信息科学中。精密图像测量、高精度图像目标定位中常用的数字相关法正是基于相关原理而发展起来的：并且由于其操作简单、适应性强(对环境要求低、抗干扰能力强)、精度高等优点，在实际中有着广泛的应用。数字相关方法最初是由Yamaguchi、Peters W．H和Ramson W．F等人于1982提出的，国内最先对该方法进行研究的是高建新等人。近年来，随着计算机技术的发展以及图像采集设备的完善，数字相关法得到了不断的改进和提高。本课题以该技术领域的研究成果为理论基础，以条码定位技术的典型应用产品——数字水准仪的国内外发展状况为背景，以提高数字水准测量系统的精度为目的，针对数字水准测量中条码标尺定位精度受环境条件及测量距离的影响问题进行了分析研究;提出了基于相关原理的水准条码标尺的亚像素定位算法。为实现相关定位匹配运算，建立了等间隔条码标尺的灰度值与条码间距和标尺位置高度(标高)之间的数学关系式以及相应条码图像的数学关系式。可靠性和精度是衡量一种算法优劣的两个重要指标。为了验证本算法的性能，在VC++6.0环境下通过C++语言编制了基于周期组合编码的四周期组合码水准标尺的仿真软件，进行了模拟仿真实验。并在模拟实验的基础上，进行了实际数字水准仪的测量实验验证。仿真结果与实际实验结果都表明新算法的提出，有效地提高了水准标尺的定位精度，降低了环境条件对数字水准测量系统的影响。

关键词：水准测量数字水准仪条码标尺相关运算条码定位

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复杂背景下的条码定位技术研究

复杂背景下的条码定位技术研究

作者：谢超浙江工业大学

学位级别：硕士

信息科学技术的蓬勃兴起,使人们的生活发生了重大的变化,其中明显的变化就是计算机为人类服务已经达到了人机共生的阶段,所以如何让人与计算机的交流能像人类之间的交流那样方便是人们梦寐以求的,这就导致了人机自然交互（HCNI）的研究... 详细信息

信息科学技术的蓬勃兴起,使人们的生活发生了重大的变化,其中明显的变化就是计算机为人类服务已经达到了人机共生的阶段,所以如何让人与计算机的交流能像人类之间的交流那样方便是人们梦寐以求的,这就导致了人机自然交互（HCNI）的研究、开发与应用。而条码技术由于其准确、快速、方便、经济的特点,已经渗透到自动化管理的各个领域,并逐步扩大到各行各业和人们的日常生活之中,所以利用条码这个标签来实现HCNI技术（即复杂背景下的条码定位识读技术）具有重要的理论意义以及实践意义。在该技术的实现过程中,关键的就是要在复杂的图像背景中提取出条码区域,针对本文系统背景复杂的特点,本文提出了一种高效、实用的条码定位方法,并利用现有的条码识别技术,完成了复杂背景下的条码识读系统。主要内容如下: （1）在复杂背景下的条码识读系统中,图像都是在没有人工控制的情况下获得,并且由于当前环境中光照的影响,容易导致提取出的图像具有对比度偏低（在灰度图中显示为光照均匀,但是灰度值动态范围过低）、光照不均匀的情况出现,针对上述现象,本文通过与现有的图像增强算法的比较,提出了一种改进的在空域中进行的同态滤波方法来增强图像对比度,去除光照不均匀的现象。（2）针对本文系统背景复杂的特点,以及对实时性能的要求,本文提出了一种利用积分图以及模糊理论来进行快速、准确定位条码（包括一维和二维）的方法。（3）设计并在PC机上模拟实现了复杂背景下的条码识读系统。实验结果表明,本文提出的算法可以正确检测出复杂背景下的条码区域,并能够满足实时性的需求,可以较好地应用于基于条码的HCNI系统中。

关键词：光照处理模糊集条码定位

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复杂背景和非均匀光照下的条码定位

复杂背景和非均匀光照下的条码定位

作者：桑明秀北方工业大学

学位级别：硕士

目前条形码技术越来越广泛地应用在人们生产生活的各个方面,如商品流通、快递物流等。伴随着条码技术的广泛使用,自动化条码识别技术越来越引起人们的重视,而在条码识别技术中,条码定位问题是需要解决的关键问题。随着条形码的使用场景... 详细信息

目前条形码技术越来越广泛地应用在人们生产生活的各个方面,如商品流通、快递物流等。伴随着条码技术的广泛使用,自动化条码识别技术越来越引起人们的重视,而在条码识别技术中,条码定位问题是需要解决的关键问题。随着条形码的使用场景的增多,条码定位过程也面临更为复杂的环境,出现了许多新的挑战。其中复杂背景以及非均匀光照的因素影响是目前条码定位问题面临的主要困难。针对上述的条码应用场景,本文提出了一种新的条码定位算法。条码的定位问题容易受到光照不均匀、复杂背景等因素的影响。文中基于E DLines直线检测算法提出了一种能处理非均匀光照条件下条码定位问题的定位算法。首先对图像采用EDLines算法进行直线段检测,提取所有线段的中点坐标,由于条码附近的中点坐标分布较为密集,对所有中点坐标采用基于密度的HDBS CAN点聚类算法进行密度聚类,之后文中提出一种基于线段方向一致性的筛选策略来对聚类结果进行初步筛选,得到一个或多个可能属于条码区域的点聚类结果,之后采用RANSAC算法对点聚类结果进行直线拟合,并对直线拟合结果的准确性采用方向一致性筛选进行判断,对符合预期的结果计算拟合得到的直线与质心所属直线段的交点,得到条码区域的宽度,最后计算筛选得到的直线段的平均长度,得到条码区域的高度,从而准确定位条码位置。在公开条码数据集和自制条码数据集上与前人算法进行对比,证明本文算法具有良好的定位精度和运行速度。

关键词：条码定位复杂背景非均匀光照直线检测点聚类

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基于游程编码思想的条码定位与识别方法

信息网络安全 2012年第2期 67-70页

作者：姜亮山东大学计算机科学与技术学院山东济南250101

在复杂背景中的定位条码是图像式条码识别系统中的一个关键步骤,在复杂的背景中快速、自动地检测出条形码是文章研究的主要内容。该文首先介绍了条型码的编码结构,然后提出了一种基于游程编码思想的条码定位与识别方法,最后通过相关实... 详细信息

在复杂背景中的定位条码是图像式条码识别系统中的一个关键步骤,在复杂的背景中快速、自动地检测出条形码是文章研究的主要内容。该文首先介绍了条型码的编码结构,然后提出了一种基于游程编码思想的条码定位与识别方法,最后通过相关实验结果验证了该算法的可行性和实用性。

关键词：条码定位条码识别游程编码

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基于游程编码思想的条码定位与识别方法

电子世界 2012年第3期 16-19页

作者：姜亮山东大学计算机科学与技术学院山东工艺美术学院公共课教学部

在复杂背景中的定位条码是图像式条码识别系统中的一个关键步骤,如何在复杂的背景中快速、自动地检测出条形码是研究的主要内容。首先介绍了条型码的编码结构。然后提出了一种基于游程编码思想的条码定位与识别方法。最后通过给出相关... 详细信息

在复杂背景中的定位条码是图像式条码识别系统中的一个关键步骤,如何在复杂的背景中快速、自动地检测出条形码是研究的主要内容。首先介绍了条型码的编码结构。然后提出了一种基于游程编码思想的条码定位与识别方法。最后通过给出相关实验结果验证了算法的可行性和实用性。

关键词：条码定位条码识别游程编码

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复杂图像背景下的一维条码定位研究

计算机应用与软件 2011年第8期28卷 155-157页

作者：方路平谢超魏渊洁浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023 浙江工业大学计算机科学与技术学院浙江杭州310023

复杂背景中的条码自动定位在图像式条码识别系统中是一个关键步骤,如何在复杂的背景中快速、自动地检测出条形码是研究的主要内容。主要利用条码区域的边缘密度高、以及边缘方向单一特征检测条码区域,研究了复杂图像背景中条码定位的步... 详细信息

复杂背景中的条码自动定位在图像式条码识别系统中是一个关键步骤,如何在复杂的背景中快速、自动地检测出条形码是研究的主要内容。主要利用条码区域的边缘密度高、以及边缘方向单一特征检测条码区域,研究了复杂图像背景中条码定位的步骤并提出一种基于边缘梯度方向的边缘提取法,得到了较好的效果。

关键词：条码定位边缘密度边缘梯度方向

数字水准仪快速自适应相关匹配条码的定位方法

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激光与光电子学进展 2018年第1期55卷 324-329页

作者：刘璐瑶黄秋红刘济铭赵敏西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048

根据数字水准仪条码为不同宽度黑白交替出现的共性特征,提出了一种基于匹配图像与模板图像条目数相同且等宽原理的快速自适应相关匹配条码定位方法。通过对实测图像进行灰度化、剪切与校正等预处理来获取待匹配条码灰度图像,根据待匹配... 详细信息

根据数字水准仪条码为不同宽度黑白交替出现的共性特征,提出了一种基于匹配图像与模板图像条目数相同且等宽原理的快速自适应相关匹配条码定位方法。通过对实测图像进行灰度化、剪切与校正等预处理来获取待匹配条码灰度图像,根据待匹配图像与模板图像条目数相同且等宽假设获取每次匹配时匹配图像缩放比例系数,并运用双线性插值方法将待匹配图像转换为与模板图像等宽的匹配图像,将自适应缩放实测图像与模板图像进行移位相关运算来实现条码的匹配与精确定位。水准测量高度实验结果表明:该方法充分利用了视场中条码图像整体信息,具有抗干扰能力强、不依赖编码规则、算法效率与精度高的特点,可广泛应用于不同编码规则条码标尺高度测量。

关键词：测量测绘计量条码定位相关匹配自适应缩放数字水准仪