專利名稱：高反光柱面金屬上的二維條碼圖像識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對高反光柱面金屬上的DataMatrix 二維條碼進行信息提取的方法， 屬于自動識別技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
直接零件標識DPM (Direct Part Marking)技術(shù)是一種可直接在產(chǎn)品的表面形成包括文字、符號或圖案等形式的永久標識技術(shù)，利用DPM技術(shù)在產(chǎn)品表面形成的一維條碼或二維條碼符號，是實現(xiàn)產(chǎn)品可追溯性標識的重要技術(shù)手段，在條碼符號的選擇上，考慮到產(chǎn)品表面面積有限、提高符號識讀率等因素，目前多選用二維DataMatrix條碼作為產(chǎn)品的二維條碼永久標識，這是因為DataMatrix條碼編碼容量大、密度高、糾錯能力強。目前二維條碼識讀方法上都采用C⑶攝像頭采集含有二維條碼的圖像，再對圖像進行一系列處理，去除背景定位條碼區(qū)域，然后提取條碼數(shù)據(jù)信息?，F(xiàn)有的二維條碼識讀系統(tǒng)只能處理平面狀態(tài)下完整的、形變不嚴重及光照比較理想情況下的二維條碼圖像。而 DPM所標識的零件或刀具很少具有平面表面，大都為圓柱形的，并且所標識的表面多為光滑的金屬材質(zhì)，所以攝像頭所采集的圖像通常含有較強的反光、光照不均及對比度低等現(xiàn)象， 同時條碼形狀會有一定程度的扭曲。對于曲率比較大的圓柱形表面甚至?xí)蟹垂鈪^(qū)域覆蓋碼區(qū)，導(dǎo)致條碼信息損失。針對金屬柱面上標識的二維條碼這些特有的繁雜情況，現(xiàn)有條碼識別技術(shù)無法處理，譬如日本Cognex corp出產(chǎn)的手持式Dataman 7500和封閉式讀碼器 MATRIX2000,都無法識讀標刻在光滑的圓柱形金屬材質(zhì)上的二維DataMatrix條碼，從而限制了二維條碼技術(shù)在DPM中的應(yīng)用。申請?zhí)枮椤?01110100489. 6”，發(fā)明名稱為“一種金屬柱面直接標刻二維條碼識讀裝置及識讀方法”的專利，從硬件方面設(shè)計了如何消除柱面高光， 但軟件方面并未實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)僅從硬件層面上消除柱面高光的不足，本發(fā)明提供一種高反光柱面金屬上的二維條碼圖像識別方法，有效地實現(xiàn)了二維條碼的讀取。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟第一步，初定位二維條碼區(qū)域1.定位二維條碼的橫向位置從圖像橫向中間w/2處，向左遍歷求取豎向梯度
權(quán)利要求
1.高反光柱面金屬上的二維條碼圖像識別方法，其特征在于包括下述步驟 第一步，初定位二維條碼區(qū)域·1.定位二維條碼的橫向位置從圖像橫向中間W/2處，向左遍歷求取豎向梯度
9.計算MvAreEii和MvArea"在位移(x，y)下的特征點平均配準度
10.若將圖像序列{MMrea,}；!。全部融合完畢，則得到一幅新的融合后的圖像A1^的寬度為融合后圖像的實際寬度，重新賦值給《，高度A = max{/z,}f=();本步完畢后轉(zhuǎn)向第三步繼續(xù)順序執(zhí)行；第六步，仿射變換校正圖像對于原始真圖像f(x，y)到變換后圖像g(x'，i')的空間變換，設(shè)變換后對應(yīng)的四個頂點坐標為( ' ,y0' )、(χ/，y/ )、(χ2'，y2')和(χ3'，y3')，設(shè)并設(shè)變換方程為
1.先根據(jù)模塊坐標矩陣G求出每個模塊的平均灰度值，設(shè)第i行第j列網(wǎng)格元素Qij,I1 hj .Ii) e G(i > 0，j > 0)，則其灰度平均值為· =ΣΣ lXx'y/(0,0)(0,0). (0,0)(0,0)(0,0)(0,0). (0,0)(0,0)(0,0)(0,0). (0,0)(0,0)GM =(0,0)(0,0). (0,0)(0,0)(0,0)(0,0). (0,0)(0,0)(0,0)(0,0). (0,0)(0,0)(0,0)(0,0). (0,0)(0,0)PxP.(0,0)(0,0). (0,0)(0,0)-Uihj -h^)；循環(huán)求取
3.判斷F中的未知信息模塊是否全部識別出來，如是轉(zhuǎn)向步驟7，否則轉(zhuǎn)向步驟4;
4.判斷是否3Λ，α e F，fa,b的η鄰域為
5.根據(jù)矩陣V求出far 中所有信息已知白模塊的平均值為，所有信息已知黑模塊的平均值為black ；若voJ> > Whiten ,則fa, b = 1 ;若va’b < black 則
6.假設(shè)條件1 若fa_u、fa+1,b、fa,w與fa、b+1中白模塊個數(shù)不為0或黑模塊個數(shù)不為0，根據(jù)梯度矩陣GE設(shè)fq與其中所有白模塊平均梯度值為^ra加 ，或與其中所有黑模塊平均梯度值為識
7.將全部信息識別出，得到二維條碼模塊信息矩陣F。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高反光柱面金屬上的二維條碼圖像識別方法，經(jīng)過初定位二維條碼區(qū)域，校正柱面光照不均，精確定位條碼四邊緣，判斷輸出數(shù)據(jù)是否滿足校驗函數(shù)，采集多幅圖像并融合，仿射變換校正圖像，劃分網(wǎng)格，迭代提取信息等步驟得到二維條碼模塊信息矩陣。本發(fā)明能對任意角度旋轉(zhuǎn)傾斜，輕度或中度幾何畸變，輕度或中度光照不均，對比度不強，輕度或中度磨損的金屬上的二維條碼都有較高的識別率。
文檔編號G06K7/10GK102354363SQ20111027464
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者何衛(wèi)平, 李文濤, 林清松, 王偉, 雷蕾 申請人:西北工業(yè)大學(xué)