有復雜背景的條碼圖像實時處理的研究

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1、第25卷第4期增刊儀器儀表學報2004年8月有復雜背景的條碼圖像實時處理的研究范永法姚俊(河海大學機電工程學院常州213022)摘要將圖像分割技術(shù)應用于條碼自動識別上,首先進行預處理,運用圖像腐蝕的方法,使圖像上的文字等復雜背景變成一些孤立點,再通過中值濾波器濾除這些孤立點。此時圖像中條碼的相對位置不變,用模板匹配的方法對圖像進行區(qū)域查找,在原圖像上可分割出條碼區(qū)域。由于采用模板匹配的方法,存在計算量大的問題,而DSP的運算功能強,采用DSP實現(xiàn)圖像處理,可以達到實時處理條碼圖像,實現(xiàn)條碼圖像的自動識別。關(guān)鍵詞條碼中值濾波腐蝕模板匹配

2、DSPTMS320VC5410ResearchofReal-timeProcessingSystemforBarCodeImagesFanYongfaYaoJun(CollegeofMechanical&ElectricalEngineering,HohaiUniv.,Changzhou213022,China)AbstractItdealswiththeapplicationofimagesegmentationtotheautomaticidentificationofabarcodeimagewithacomplexbackgr

3、ound.Atfirst,imageerosionofthebackgroundsuchascharactersispreprocessed,yieldingisolatedpoints,whicharefilteredbyamedianfilter.Therelativepositionofthebarcodedoesnotchange.Thenusingtemplatematching,thebarcoderegioncanbesegmented.Templatematchingneedslotsofcalculationswhi

4、chareashortage.ButtheDSPsystemhastheverypowerfulfunctionofcomputing,andcanprocessimagesinreal2timeandrecognizethemautomatically.KeywordsBarcodeMedianfilterErosionTemplatematchingDSPTMS320VC5410種情況即S(i,j)AX時,二者相關(guān)性最大,所有滿足1引言S(i,j)AX的點(i,j)的集合,稱為S對X的腐蝕,記為[4,5]X□SX□S={(i,j)

5、?S(i,j)AX}條碼圖像往往有復雜背景,需先分割出條碼區(qū)域,腐蝕運算的作用是消除物體邊界點,能把小于結(jié)再由讀碼軟件進行自動識別。本文簡介用模板匹配的構(gòu)元素的物體去除;通過選取不同大小的結(jié)構(gòu)元素,可方法,對輸入的有復雜背景的條碼圖像進行分割、識別以去除不同大小的物體。處理及其DSP系統(tǒng)。中值濾波器是一種非線性的濾波器,主要功能是改變與周圍像素灰度值差別比較大的像素的值而改取2圖像預處理與周圍像素灰度值接近的值,從而消除孤立的噪聲[6,7]點。數(shù)碼相機的JPEG圖像輸入計算機后,先解壓縮有復雜背景(如文字等)的條碼圖像如圖1所示,轉(zhuǎn)化

6、為BMP格式,然后二值化,就可由計算機直接處圖像經(jīng)腐蝕后,變成少量的噪聲如圖2所示,用中值濾[1~3]理?;儣l碼圖像要進行外加的預處理。波濾除這些噪聲,經(jīng)腐蝕、濾波后的圖像見圖5所示。2.1腐蝕和中值濾波3.2模板匹配原理對一個給定的目標圖像X和一個結(jié)構(gòu)元素S,將以一個任意的條碼圖像作為模板,以預處理后的S在圖像X上移動,有3種情況:S(i,j)被X全包含;有復雜背景的條碼圖像作為搜索圖。尋找與模板的最S(i,j)被X部分包含;S(i,j)不被X包含。當滿足第一大相似度的區(qū)域,其基本原則是通過相關(guān)函數(shù)的計算第4期增刊有復雜背景的條碼

7、圖像實時處理的研究1043來找到搜索圖中與模板相匹配的區(qū)域的坐標值。當矢量t和S1之間的夾角為零時,即S1(i,j)=k×t時(k為標量常數(shù)),有R(i,j)=1,否則R(i,j)<1。用此種方法在搜索圖上作條碼區(qū)域分割,模板要在(N-M+1)個參考位置上做相關(guān)計算,計算量較大,故算法需進一步優(yōu)化。設搜索圖與模板匹配的絕對誤差值E為:dE(i,j,mk,nk)=Si,j(mk,nk)-S(i,j)-T(mk,nk)+dT(i,j)(5)圖1原圖像式中:MNd1S(i,j)=2∑∑Si,j(m,n)Mm=1n=1MNd1T(i,j)=2

8、∑∑T(m,n)Mm=1n=12在參考點(i,j)處,對模板覆蓋下的M個點,可采用與(i,j)無關(guān)的隨機方式?jīng)Q定計算誤差的先后順序,或采用適應圖像內(nèi)容的方式,按模板中突出特征選取圖2腐蝕后的圖像偽隨機序列,決定計算誤差的

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