论文总字数：26830字

目 录

1一维条形码的简述 1

1.1条形码技术概述 1

1.1.1条形码技术的发展 1

1.1.2条形码的分类 1

1.1.3 条形码的优点 2

1.2国内外研究现状 3

1.3 研究意义 3

2一维条形码技术 4

2.1一维条形码简介 4

2.2 EAN码简介 4

2.3 EAN_13码的符号结构 5

2.3.1 EAN_13码的字符集 6

2.4 EAN_ 13码的校验方法 7

2.5 校验过程的仿真分析 8

3条码图像的预处理 9

3.1数字图像处理技术简介 9

3.2图像分割 9

3.3条形码图像处理 10

3.3.1图像读入及仿真分析 10

3.3.2灰度化处理及仿真分析 11

3.3.3二值化处理及仿真分析 11

3.3.4滤波处理及仿真分析 12

3.3.5 边缘检测及仿真分析 13

3.4预处理的结果与分析 14

4一维条形码的译码原理及译码方式 15

4.1条形码识别原理 15

4.2条码图像识别方法 16

4.3译码结果与分析 21

4.3.1 质量不佳图像的译码结果分析 21

4.3.2 脏污图像的译码结果与分析 23

4.3.3 断裂条码的译码结果与分析 24

4.3.4 数字脏污的译码结果与分析 25

4.4 结果分析 26

5结论 27

5.1 本文解决的问题 27

5.2条码识别系统的不足 27

参考文献： 28

致 谢 29

附录： 30

基于数字图像处理的一维条形码识别

崔玉桃

,China

Abstract: Bar code technology not only contains a large amount of information, the recognition error rate is low, and in the application process it is an economical, efficient and reliable method, in all respects get a lot of attention, so the identification of bad bar code is particularly important. This design studies a digital image processing based on the way to solve the bar code printing poor quality, deformation and damage caused by the handling process and other issues. Based on the digital image processing method of reading is focused on the decoding process, decoding has two main parts: First, Image preprocessing, including image filtering, binarization, etc .;Second, Decoding, with similar margin measurement method to determine the character value, read the bar code, in order to obtain text information. Use Matlab software to complete the decoding work.

Key words: Image filtering Binarization Similar margin measurement Matlab

1一维条形码的简述

1.1条形码技术概述

条形码技术的研究始于20世纪中期，随着计算机技术的应用和发展逐步形成，并在计算机的普及和发展过程中形成一种实现对信息的自动扫描的新的自动识别技术。能快速、准确且可靠的采集数据，解决了数据输入和采集遇到的问题。它有效的提高信息输入速度，使其与计算机高速运算能力相匹配。它为工业，商业，物资及物流的管理，图书及文献的检索，医疗卫生，安全检查等各个方面提供了极大的便利。在商业领域，为信息交流和自动凭票供应带来便利，并促进商务电子的发展，提高了生产、经营的效益；在物流管理领域，条形码技术像一条纽带，把产品各个阶段的信息连接起来，可以跟踪产品从生产到销售的全过程。条形码技术具有简单、廉价、高速的输入的特性，因此被列国所重视，并得到巨大的发展。

1.1.1条形码技术的发展

早在40年代条形码就已经出现，但直到70 年代才被人们所熟知并得到了广泛的应用和发展。目前条形码技术被用在各个国家的不同领域，并且还在不间断的推广，不断应用到不同领域。1949年两位美国研究员乔.伍德兰德（Joe Wood Land）和伯尼.西尔沃（Berny Silver）为区分食品的类别信息专注研究代码和识别这种代码的设备，并申请专利，到1970年美国市场委员会制定UPC为通用商品代码。1971年，布莱西公司发明了布莱西码及相应的自动识别系统，初次将条形码用在库存管理中。直到1977年欧共体制定两种物品编码：EAN_13和EAN_8码。正式建立欧洲物品编码协会（EAN）后改名为“国际物品编码协会”。2004年，EAN全会将“EAN”改名为“GSI”。

80年代，人们继条形码的研发后先后创造了128码和93码，后来戴维.阿利尔有研究出49码，49码与之前的条形码差异很大，它比以往条形码符号密度高，是二维码的雏形。后来我国成立了“中国物品编码中心”，从事条形码的推广和开发，将我国条形码研制工作规范化^[1]。如今经济高速发展，信息高度共享，条形码技术及其识别的系统必定会引起各国流通领域的革新。

1.1.2条形码的分类

条形码是由一系列遵循一定编码标准排列的条、空符号构成的，用它表达由字符，数字以及符号构成的数据信息^[2]。能够让机器辨识，且容易译成计算机可识别二进制数和十进制数。空、条以不同的方式组合，会形成不同的符号体系，应用于各类场合。条形码大致可以两大类：一维条形码和二维条形码。生活中一般见到的是一维条形码，其代码比较简单，只能存一个代码，但是使用却很方便。近几年，二维条形码才慢慢发展起来，与一维条形码相比，二维码存储空间更大，内容更广（可存储文字、指纹、图像等），且对计算机的依赖较小。条形码种类丰富，以下列举一些常见的条形码：

  Code39码（标准39码）、Codabar码（库德巴码）、Code25码（标准25码）、ITF25码（交叉25码）、Matrix25码（矩阵25码）、UPC-A码、UPC-E码、EAN-13码（EAN-13国际商品条码）、EAN-8码、Code11码、Code93码、ISBN码、ISSN码、Code128码（Code128码，包括EAN-128码）、Code39、EMS（EMS专用的39码）等一维条码和PDF417等二维条码。常见的一维条形码如图1

图1 常见一维条形码

　　目前，目前,国际广泛使用的条码种类有EAN、UPC码(商品条码,用于在世界范围内唯一标识一53 种商品。我们在超市中最常见的就是这种条码)、Code39码(可表示数字和字母,在管理领域应用最广)、ITF25码(在物流管理中应用较多)、Codebar码(多用于医疗、图书领域)、Code93码、Code128码等。其中,EAN码是当今世界上广为使用的商品条码,已成为电子

数据交换(EDI)的基础;UPC码主要为美国和加拿大使用^[3]；Code39码能够将数字和字母结合起来使用，因此被广泛运用于各行业内部管理中；，Codebar码被广泛运用在血库、图书馆等业务中。

1.1.3 条形码的优点

1、准确可靠。因其编码规则使它在使用过程中出错率极低，相对键盘对信息的辨认和存储来说，其出错率仅是千分之一。

2、数据输入速度快。简单的扫描就可以准确无误的提取所存储的数据，提高工作效率。

3、成本低。与其他自动识别技术相比，条形码在设计与印刷过程中成本更低。

4、灵活、实用。在识别时条码符号不仅能单独使用，还能结合其他设备实现自动化识别和自动化管理，与此同时，在自动识别设备发生故障或没有设备时，也可通过手工键盘输入。

5、自由度高。条形码在信息传输过程中具有连续性。当遇到印刷质量不佳或有磨损的条码时，它能从完整的部分录入正确信息。

6、识别设备简单。识别设备的结构简单，易操作，操作人员不需专门训练。

7、不可更改。防止有心人士更改及滥用其他产品的条码。

1.2国内外研究现状

国际上对条形码的研究从上世纪70年代到现在从未间断过，条形码技术无论从种类上还是制作材质上，或是在相应的应用领域里都有了显著的发展。条形码的印刷材料也比以前更加专业了，由特殊材料代替了纸质材料；从单一的一维条形码发展到二维条形码，再到一维条码和二维条码结合的复合码；从以前商业领域渗透到各行各业。如今条形码技术为顺应数字信息的多元化和企业信息化更高层的管理领域而变得越发集成化，并继续向高、精、尖的方向发展。

我国条形码技术开始推广和应用始于上世纪八十年代，历经十六年的发展，条码产业已初步形成。条码技术迅速发展，渗透到我国国民经济各行业中，是扩大市场、激活流通、实现国民经济现代化、加快企业迈向国际的工具和手段。长期以来，我国坚持以发展为核心，以服务求巩固，以标准促应用，条形码技术已经从商业零售领域向运输、物流、电子商务等多领域拓展^[4]。条码的应用在发达国家大致分为：自动结算、企业的内部管理、整个供应链的管理、物流配送、连锁经营和电子商务三个阶段。目前我们仍处于第二或第三阶段的初期，产业规模偏小，且局限于底端条形码识别技术的开发，拥有知识产权的技术和产品较少，在国际市场上所占份额偏低，使得条形码技术与我国庞大的市场环境不匹配。但是近年来我国物流业发展迅速，规模也在不断扩大。

党的十六大报告明确指出：“以信息化带动工业化，优先发展信息产业，在经济和社会领域广泛应用信息技术。”^[5]，条码技术推广应用工作是我国信息化建设的重要基础工作之一，并且在国家“十一五”科技中长期发展规划中，也明确指出，要大力推广条码自动识别技术的应用,这为我国条码自动识别技术应用提出了更高的要求， 也为条码技术产业实现跨越式发展，赶上并超过西方发达国家带来了契机， 我国条码技术的发展和应用具有广阔和美好的前景^[5]。

1.3 研究意义

随着日益激烈的市场竞争，速度高、精度高、功能多、全自动化等特性逐渐演化为电子产品的发展方向。条形码技术作为一种新的自动识别技术将条码的印刷，编码，识别，数据采集和处理联系在一起，主要任务的是如何识读条形码信息并转换成计算机可识别的二进制数，从而实现信息的自动输入、识别和统计。条形码的产生更有利于各类产品的流通，现在人们的生活已越来越依赖条形码，近50万的国际通用条形码应用在我国商品领域，条码不仅是数据交换的载体，也是商品进入国际市场的通行证。在我国影响条形码正常使用的因素主要有两个：一是印刷质量的问题；二是运输过程中的造成条码的磨损、缺失及脏污。因此，通过图像处理技术处理这些受损图像使其能正确识别显得至关重要。

2一维条形码技术

2.1一维条形码简介

一维条形码是由一系列遵循一定编码标准排列的条、空符号构成的，用它表达由字符，数字以及符号构成的数据信息。大多数条码由对光反射率较低的黑条，简称为“条”和对光反射率较高的白条，简称为“空”组成。宽度和位置的条空传递条码信息也不同，条码的宽度和印刷精度决定所包含的信息量的多少，条、空数目越多所传递的信息越多，即印刷精度越高，单位长度内包含的条空数量越多，条码所携带的信息也就越多。

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