[发明专利]一种基于图像拼接的柱面二维条码识读方法

说明书

技术领域

本发明涉及柱面二维条码识读技术领域，具体为一种基于图像拼接的柱面二维条码识读方法。

背景技术

产品表面直接标刻二维条码快速准确识读，是产品全生命周期管理和信息追踪的基础，是成为提高库存管理效率、实现生产过程信息采集及实时追踪的关键。目前多选用二维Data Matrix条码作为产品的二维条码永久标识，这是因为Data Matrix条码编码容量大、密度高、纠错能力强。

目前的二维条码识读方法都采用CCD摄像头采集一幅含有二维条码的图像，再对图像进行一系列处理，去除背景定位条码区域，然后提取条码数据信息。现有的二维条码识读系统只能处理平面状态下完整的、形变较小及光照均匀情况下的二维条码图像。例如美国康耐视出产的手持式Dataman 7500和德国产的封闭式读码器MATRIX2000。然而现实中经常遇到圆柱形的产品，由于标识在柱面上的二维条码与平面二维条码有着很大的差异，造成了识读困难，具体如下：

1、标识在柱面上的二维条码，由于柱面承载会造成柱面畸变，造成条码的尺寸比例发生变化。

2、柱面上采集的二维条码图像，一般都会存在一定程度的光照不均。如果柱面比较光滑，特别是金属柱面时，采就会形成严重高亮反光，造成信息彻底丢失。

3、柱面上采集的一幅二维条码图像，由于柱面遮挡或者采集角度不合适，容易造成采集的信息不完整。

4、上述的这些典型差异，在圆柱产品直径越小，而标刻在柱面的二维条码尺越大时，表现的越明显。

这些典型的差异使得柱面上的二维条码识读比较困难，甚至无法识读。现有的成熟的二维条码识读装置，在识读柱面二维条码时，普遍识读率较低，严重影响了识读效率，从而限制了二维条码技术在圆柱产品标识追踪中的应用。现有的技术研究中，为了增加柱面二维条码的识读效率和正确率，一般采取两方面的措施：一是采取标刻过程中的增强处理或使用过程中的保护措施。如中国机械工程2011年05期上解志锋等发表的题为《零件表面激光直接标刻二维条码的工艺参数优化研究》的文章，介绍了如何优化参数提高标刻的质量，这些措施着眼于提高及维护金属表面二维条码的对比度和质量，并没有从本质上解决柱面条码识读困难，所以取得的效果并不好。二是采取硬件辅助与图像融合的方法，但是现有的图像融合方法，并没有考虑到二维条码图像的一系列特点，直接用于柱面二维条码图像融合，效率低，错误率高。例如申请号为“201110100489.6”，发明名称为“一种金属柱面直接标刻二维条码的识读装置及识读方法”的专利，从硬件方面实现了旋转采集柱面图像，消除高亮反光，但软件处理理想化，不能实用。

发明内容

要解决的技术问题

为解决现有技术存在的问题本发明提出了一种基于图像拼接的柱面二维条码识读方法，通过研究柱面上标刻的Data Matrix条码图像特点，设计一种全新的图像拼接方法来解决柱面二维条码在识读时光照不均、柱面畸变、采集信息不完整等方面的难题，以达到快速准确的获得高质量二维条码图像，实现柱面信息采集，提高柱面二维条码识读效率之目的。

技术方案

本发明的技术方案为：

所述一种基于图像拼接的柱面二维条码识读方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：连续采集二维条码的N幅图像所述N幅图像包含了二维条码的全部信息；每幅图像的宽度为w，高度为h，pixⁿ_i，j表示第n幅图像Mvtemp_n中第i列第j行像素点的像素值；

步骤2：校正图像光照不均：

步骤（2-1）：任意选取中包含条码信息的一幅图像Mvtemp，从图像Mvtemp中间h/2处向上遍历求取纵向梯度：