專(zhuān)利名稱(chēng)：一種條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置的制作方法
一種條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，尤其涉及一種條碼圖像處理二維坐 標(biāo)掃描裝置。
背景技術(shù)：
條碼識(shí)別過(guò)程中，獲取的原始圖像信息以一定順序的存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)在圖像地址空 間內(nèi)。在硬件圖像處理中，掃描電路產(chǎn)生的圖像像素坐標(biāo)與圖像地址相關(guān)聯(lián)，其取點(diǎn)的掃描 邏輯非常復(fù)雜。在條碼搜索過(guò)程中，條碼在圖像中的方向是未知的。因此為了檢測(cè)條碼，至少需要 從相互垂直的兩個(gè)方向(例如，水平方向和垂直方向)進(jìn)行掃描；而對(duì)于鏡像圖像的條碼， 現(xiàn)有技術(shù)則無(wú)法識(shí)別?，F(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像從不同方向進(jìn)行掃描的方式有以下幾種一種方式是通過(guò) 控制光學(xué)系統(tǒng)來(lái)更改掃描方向，所采用的光學(xué)控制系統(tǒng)較為復(fù)雜；另一種是通過(guò)改變掃描 電路的掃描取點(diǎn)邏輯來(lái)更改掃描方向，這導(dǎo)致掃描電路的硬件結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。上述技術(shù)方 案都具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易實(shí)施的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中圖像掃描結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易實(shí)施的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基 于坐標(biāo)變換的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，通過(guò)在掃描電路和坐標(biāo)地址存儲(chǔ)器之間設(shè) 置一個(gè)坐標(biāo)變換模塊，基于該坐標(biāo)變換模塊將掃描電路產(chǎn)生的掃描坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)系變換， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像不同方向掃描的效果。本發(fā)明提供了一種條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描 裝置包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)圖像信息，圖像信息包括圖像像素坐標(biāo)，存儲(chǔ)器包括地址存儲(chǔ) 空間，地址存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)圖像信息的圖像像素坐標(biāo)；掃描電路，用于建立掃描坐標(biāo)系并 產(chǎn)生掃描坐標(biāo)；以及坐標(biāo)變換模塊，用于將掃描電路產(chǎn)生的掃描坐標(biāo)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換并映射 至地址存儲(chǔ)空間。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，圖像像素坐標(biāo)在地址存儲(chǔ)空間內(nèi)的存儲(chǔ)方式為順 序存儲(chǔ)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，圖像信息還包括圖像像素灰度值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)于η行Xm列個(gè)圖像像素，某一圖像像素坐標(biāo) (χ' ,1')與地址存儲(chǔ)空間的映射關(guān)系可用公式表示F = x' +y' Xm其中，X' e int(0 m-l)，y' e int (0 n_l)，F(xiàn)為圖像像素坐標(biāo)在地址存儲(chǔ)空 間內(nèi)的地址。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，坐標(biāo)變換包括將掃描坐標(biāo)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換變換成圖 像像素坐標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明的-
或坐標(biāo)軸互換變換中的-
根據(jù)本發(fā)明的-
rx' = x +h
, ，平移向量
-個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，坐標(biāo)變換至少包括坐標(biāo)平移變換、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換 4中或其組合。
-個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，坐標(biāo)平移變換通過(guò)以下公式實(shí)現(xiàn)
其中，(χ'，y')為圖像像素坐標(biāo)，(X，y)為掃描坐標(biāo)，平移向量5為圖像像素坐 標(biāo)所在的坐標(biāo)系原點(diǎn)在掃描坐標(biāo)所在的坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換通過(guò)以下公式實(shí)現(xiàn) 其中，(χ'，y')為圖像像素坐標(biāo)，(x，y)為掃描坐標(biāo)，θ為圖像像素坐標(biāo)所在坐 標(biāo)系相對(duì)于掃描坐標(biāo)所在坐標(biāo)系逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的角度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)圖像像素坐標(biāo)所在坐標(biāo)系相對(duì)于掃描坐標(biāo)所在 坐標(biāo)系逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，θ的取值包括0度、90度、180度或270度之一。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，坐標(biāo)軸互換變換通過(guò)以下公式實(shí)現(xiàn) 其中，(x'，y')為圖像像素坐標(biāo)，(x，y)為掃描坐標(biāo)。本發(fā)明提供的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置無(wú)須更改掃描電路的硬件結(jié)構(gòu)和 硬件邏輯，通過(guò)在掃描電路和存儲(chǔ)器之間設(shè)置一個(gè)坐標(biāo)變換模塊，基于該坐標(biāo)變換模塊將 掃描電路產(chǎn)生的掃描坐標(biāo)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換并映射至存儲(chǔ)器的地址存儲(chǔ)空間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)條碼 圖像進(jìn)行不同方向的掃描。坐標(biāo)變換模塊可以實(shí)現(xiàn)多種不同的掃描模式，充分滿(mǎn)足對(duì)于條 碼圖像識(shí)別處理的需求，而且這種坐標(biāo)變換模塊對(duì)原有的硬件架構(gòu)影響很小，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、實(shí)施方便的優(yōu)點(diǎn)。

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的條碼圖像存儲(chǔ)方式的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置坐標(biāo)變換的原理示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置通過(guò)坐標(biāo)變換實(shí) 現(xiàn)水平及垂直掃描效果；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置對(duì)紙面透視條碼 的坐標(biāo)變換方式。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置。圖1是根據(jù)本發(fā)明的條碼圖 像處理二維坐標(biāo)掃描裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描
5裝置包括存儲(chǔ)器1、坐標(biāo)變換模塊2以及掃描電路3。存儲(chǔ)器1用于存儲(chǔ)條碼圖像的原始圖像信息。條碼圖像的原始圖像信息包括圖像 像素坐標(biāo)以及圖像像素灰度值等。這些原始圖像信息以一定順序的存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器 1內(nèi)。進(jìn)一步地，存儲(chǔ)器還包括地址存儲(chǔ)空間(圖未示)，地址存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)圖像像素 坐標(biāo)，一個(gè)圖像像素坐標(biāo)對(duì)應(yīng)地址存儲(chǔ)空間內(nèi)的一個(gè)地址，圖像像素坐標(biāo)在地址存儲(chǔ)空間 內(nèi)的存儲(chǔ)方式為順序存儲(chǔ)。圖2是根據(jù)本發(fā)明的條碼圖像存儲(chǔ)方式的示意圖。如圖2所示，將mXn個(gè)條 碼圖像的像素以由左至右的順序依次將圖像像素存儲(chǔ)在地址空間內(nèi)。像素(X'，1’ ) (x' e int(0 m-l)，y' e int(0 n_l))表示像素在條碼圖像上的平面直角坐標(biāo)，每個(gè) 圖像像素坐標(biāo)(χ'，y')對(duì)應(yīng)地址存儲(chǔ)空間內(nèi)的一個(gè)地址F?；叶戎郸票硎鞠袼氐幕叶?。 灰度值ζ和像素坐標(biāo)(χ'，1’ )可以放在一個(gè)數(shù)組內(nèi)，為表示方便，此處將兩者分開(kāi)表示。 根據(jù)圖像像素坐標(biāo)在地址存儲(chǔ)空間內(nèi)的存儲(chǔ)方式為順序存儲(chǔ)的邏輯關(guān)系可以得出某個(gè)像 素坐標(biāo)(χ' ,ι')對(duì)應(yīng)的地址為F = x' +y' Xm掃描電路3建立掃描坐標(biāo)系，并產(chǎn)生掃描坐標(biāo)(x，y)，掃描坐標(biāo)(x，y)對(duì)應(yīng)于圖像 像素坐標(biāo)(X' ,1')，用于掃描存儲(chǔ)器1內(nèi)的原始圖像信息。坐標(biāo)變換模塊2設(shè)置在掃描電路3和存儲(chǔ)器1之間，用于將掃描電路3產(chǎn)生的掃 描坐標(biāo)(X，y)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換并映射至存儲(chǔ)器1的地址存儲(chǔ)空間。圖3是根據(jù)本發(fā)明的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置坐標(biāo)變換的原理示意圖。具 體的，如圖3所示，掃描坐標(biāo)系具有i X j個(gè)像素，初始圖像坐標(biāo)系具有mXn個(gè)像素，根據(jù)需 要，i可以等于m，j可以等于η。坐標(biāo)變換模塊2首先將掃描坐標(biāo)S (x，y) (x e int (0 i_l)， y e int (0 J-1))經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換變換成對(duì)應(yīng)的圖像像素坐標(biāo)P(χ‘，y‘ ) (x' e int (0 m-1), y'曰1壯(0 11-1))，然后通過(guò)公式？ = 1' +y' Xm求出該圖像像素坐標(biāo)P(χ'， 1')對(duì)應(yīng)在存儲(chǔ)器1內(nèi)的地址F，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像進(jìn)行不同方向的掃描。坐標(biāo)變換模塊2的坐標(biāo)變換功能至少包括坐標(biāo)平移變換、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換或坐標(biāo)軸 互換變換中的一種或其組合。坐標(biāo)平移變換可以通過(guò)以下公式實(shí)現(xiàn) 其中，(χ'，y')為圖像像素坐標(biāo)，(X，y)為掃描坐標(biāo)，平移向量5為圖像像素坐 標(biāo)所在的初始圖像坐標(biāo)系原點(diǎn)在掃描坐標(biāo)所在的坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)。坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換可以通過(guò)以下公式實(shí)現(xiàn) 其中，(χ'，y')為圖像像素坐標(biāo)，(x，y)為掃描坐標(biāo)，θ為圖像像素坐標(biāo)所在初 始圖像坐標(biāo)系相對(duì)于掃描坐標(biāo)所在坐標(biāo)系逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的角度。當(dāng)圖像像素坐標(biāo)所在坐標(biāo)系 相對(duì)于掃描坐標(biāo)所在坐標(biāo)系逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，θ的取值包括0度、90度、180度或270度之一。坐標(biāo)軸互換變換可以通過(guò)以下公式實(shí)現(xiàn)二少’ 其中，(x'，y')為圖像像素坐標(biāo)，(x，y)為掃描坐標(biāo)。圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置通過(guò)坐標(biāo)變換實(shí) 現(xiàn)水平及垂直掃描效果。如圖4所示，通過(guò)坐標(biāo)變換，在水平方向上，坐標(biāo)系A(chǔ)實(shí)現(xiàn)了與由 左一右，由上一下的掃描相同的效果；坐標(biāo)系C實(shí)現(xiàn)了與由右一左，由下一上的掃描相同的 效果；坐標(biāo)系F實(shí)現(xiàn)了與由左一右，由下一上的掃描相同的效果；以及坐標(biāo)系H實(shí)現(xiàn)了與由 右一左，由上一下的掃描相同的效果。在垂直方向上，坐標(biāo)系B實(shí)現(xiàn)了與由下一上，由左一 右的掃描相同的效果；坐標(biāo)系D實(shí)現(xiàn)了與由上一下，由右一左的掃描相同的效果；坐標(biāo)系E 實(shí)現(xiàn)了與由上一下，由左一右的掃描相同的效果；以及坐標(biāo)系G實(shí)現(xiàn)了與由下一上，由右一 左的掃描相同的效果。特別的，本發(fā)明條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置還可用于紙面透視的條碼圖像的 掃描，尤其是二維行列式條碼的紙面透視的條碼圖像的掃描，如PDF417條碼、Micro PDF417 條碼。圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置對(duì)紙面透視條碼的坐 標(biāo)變換方式。如圖5所示，對(duì)于紙面透視條碼(鏡像)，其條碼的起始碼和結(jié)束區(qū)的條空?qǐng)D 案與正常條碼相同，但是紙面透視條碼(鏡像)的行號(hào)與正常條碼的行號(hào)排列順序是相反 的。而不同行號(hào)所對(duì)應(yīng)的解碼規(guī)則是不同的，如果不能識(shí)別出正確的條碼行號(hào)，就會(huì)造成無(wú) 法解碼，因此必須進(jìn)行紙面透視轉(zhuǎn)正。本發(fā)明提供的進(jìn)行紙面透視變換的實(shí)施方式為將χ軸和y軸互換，將圖像像素坐 標(biāo)所在坐標(biāo)系相對(duì)于掃描坐標(biāo)所在坐標(biāo)系逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)270度，將坐標(biāo)原點(diǎn)平移至(i_l，0)。 本發(fā)明條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置通過(guò)坐標(biāo)平移變換、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換以及坐標(biāo)軸互換 變換的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)紙面透視條碼(鏡像)的識(shí)別。本發(fā)明提供的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置無(wú)須更改掃描電路的硬件結(jié)構(gòu)和 硬件邏輯，通過(guò)在掃描電路和存儲(chǔ)器之間設(shè)置一個(gè)坐標(biāo)變換模塊，基于該坐標(biāo)變換模塊將 掃描電路產(chǎn)生的掃描坐標(biāo)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換并映射至存儲(chǔ)器的地址存儲(chǔ)空間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)條碼 圖像進(jìn)行不同方向的掃描。坐標(biāo)變換模塊可以實(shí)現(xiàn)多種不同的掃描模式，充分滿(mǎn)足對(duì)于條 碼圖像識(shí)別處理的需求，而且這種坐標(biāo)變換模塊對(duì)原有的硬件架構(gòu)影響很小，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、實(shí)施方便的優(yōu)點(diǎn)。在上述實(shí)施例中，僅對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本 專(zhuān)利申請(qǐng)后可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
一種條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，其特征在于，所述條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)圖像信息，所述圖像信息包括圖像像素坐標(biāo)，所述存儲(chǔ)器包括地址存儲(chǔ)空間，所述地址存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)所述圖像信息的圖像像素坐標(biāo)；掃描電路，用于建立掃描坐標(biāo)系并產(chǎn)生掃描坐標(biāo)；以及坐標(biāo)變換模塊，用于將所述掃描電路產(chǎn)生的掃描坐標(biāo)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換并映射至所述地址存儲(chǔ)空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，其特征在于，所述圖像像 素坐標(biāo)在地址存儲(chǔ)空間內(nèi)的存儲(chǔ)方式為順序存儲(chǔ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，其特征在于，所述圖像信 息還包括圖像像素灰度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，其特征在于，對(duì)于η行Xm 列個(gè)圖像像素，某一圖像像素坐標(biāo)U'，1’ )與地址存儲(chǔ)空間的映射關(guān)系可用公式表示F = x' +y' Xm其中，χ' e int(0 m-l)，y' e int (0 n_l)，F(xiàn)為所述圖像像素坐標(biāo)在所述地址存 儲(chǔ)空間內(nèi)的地址。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，其特征在于，所述坐標(biāo)變 換包括將所述掃描坐標(biāo)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換變換成所述圖像像素坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，其特征在于，所述坐標(biāo)變 換至少包括坐標(biāo)平移變換、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換或坐標(biāo)軸互換變換中的一種或其組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，其特征在于，所述坐標(biāo)平 移變換通過(guò)以下公式實(shí)現(xiàn)χ =x +h, ,平移向量 7 =y + ka=(h, k)其中，(X'，ι')為所述圖像像素坐標(biāo)，(X，y)為所述掃描坐標(biāo)，平移向量3為所述圖 像像素坐標(biāo)所在的坐標(biāo)系原點(diǎn)在所述掃描坐標(biāo)所在的坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，其特征在于，所述坐標(biāo)旋 轉(zhuǎn)變換通過(guò)以下公式實(shí)現(xiàn)(x' = xcos^ + jsin^ = -χ sin 6* + j cos θ其中，(χ'，y')為所述圖像像素坐標(biāo)，(x，y)為所述掃描坐標(biāo)，θ為所述圖像像素坐 標(biāo)所在坐標(biāo)系相對(duì)于所述掃描坐標(biāo)所在坐標(biāo)系逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，其特征在于，當(dāng)所述圖像 像素坐標(biāo)所在坐標(biāo)系相對(duì)于所述掃描坐標(biāo)所在坐標(biāo)系逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，θ的取值包括0度、 90度、180度或270度之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，其特征在于，所述坐標(biāo)軸 互換變換通過(guò)以下公式實(shí)現(xiàn)jx' = y其中，(χ' ,1')為所述圖像像素坐標(biāo)，(χ，y)為所述掃描坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種條碼圖像處理二維坐標(biāo)掃描裝置，包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)圖像信息，存儲(chǔ)器還包括地址存儲(chǔ)空間，地址存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)圖像像素坐標(biāo)；掃描電路，用于建立掃描坐標(biāo)系并產(chǎn)生掃描坐標(biāo)；坐標(biāo)變換模塊，用于將掃描電路產(chǎn)生的掃描坐標(biāo)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換并映射至存儲(chǔ)器的地址存儲(chǔ)空間。該裝置無(wú)須增加邏輯電路，通過(guò)在掃描電路和坐標(biāo)地址存儲(chǔ)器之間設(shè)置一個(gè)坐標(biāo)變換模塊，基于該坐標(biāo)變換模塊將掃描電路產(chǎn)生的掃描坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)系變換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像不同方向掃描的效果。
文檔編號(hào)G06K7/10GK101908121SQ20101018977
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者莊國(guó)梁, 王賢福, 蔡小丹, 鄭曦 申請(qǐng)人:福建新大陸電腦股份有限公司