[发明专利]一种基于的LED平板灯的EAN‑13条形码编码解码方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及条形码编码解码技术，具体涉及基于LED平板灯的EAN-13 条形码编码解码方法及系统。

背景技术

条形码技术是伴随着计算机和信息技术的发展和应用而诞生的。它是一种新型的编码、打印、识别、数据采集和处理。条形码的使用是未来市场流通的一大趋势，使货物在世界各地自由广泛地流通是可能的。条形码可广泛应用于商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统、快递分拣、移动支付、邮政管理等领域。传统的条形码存在着纸质材料作为载体、易破损、在黑暗条件下无法识别、变化不便等缺点。如果条形码被划伤、污染或脱落，扫描仪将无法识别目标。条形码只能识别生产者和产品，并不能确定具体的商品。除此之外，所有连接到同一产品的条形码都是一样的，无法确定什么产品先过期。条形码尺寸相对较大，空间利用率低。

为了解决上述传统条形码的缺点，提出了一种基于LED平板灯的 EAN-13条形码编码方案，实现了LED面板照明的近距离可见光通信。与传统的条形码相比，平面LED灯产生的光条形码的优点是平面LED灯照明可用于短距离光通信且条形码的解码可以通过普通手机的数字摄像头实现。

国内外对于基于LED平板灯的光条形码的编码、解码系统的研究较少，存在相应的技术空白。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提出了一种基于的 LED平板灯的EAN-13条形码编码解码方法及系统。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种基于LED平板灯的EAN-13条形码编码解码方法，其包括下列步骤：

步骤一：将LED平板灯连接到LED驱动电路；

步骤二：在驱动电路的输入端加载经过EAN-13编码的驱动信号；

步骤三：数字摄像头扫描平板LED灯，获得明暗相间的条纹图像；通过解码算法恢复EAN-13条码信息。

进一步地，所述步骤二中的EAN-13编码的驱动信号的产生包括以下步骤：

步骤(2.1)：每一条码数据字符由2个条(Black)和2个空(White)构成，每一条或空由1～4个模块组成，每一条码数据字符的总模块数为7；用二进制“1”表示条的模块，用二进制“0”表示空的模块；

步骤(2.2)：条形码可表示10个数字字符：0～9，其二进制表示方法有三个子集A、B和C；它们的对应关系如表1所示。

A子集中条码字符所包含的条的模块的个数为奇数，称为奇排列；B、C 子集中条码字符所包含的条的模块的个数为偶数，称为偶排列；

步骤(2.3)：EAN-13码的符号结构由八部分组成：左侧空白区、起始符、左侧数据符、中间分隔符、右侧数据符、校验符、终止符、右侧空白区，对应关系如表2所示。

进一步地，所述步骤三中的EAN-13码的解码包括以下步骤：

步骤(3.1)：将数字摄像头捕获的数字彩色图像转化为灰度图像,像素点共有256个灰度级别，取值范围为0-255；

步骤(3.2)：对灰度图像进行滤波和降噪处理；在滤波过程中，使用了均值滤波算法及维纳滤波算法；

其中，均值滤波是指在图像上对目标像素给一个模板，该模板包括了其周围的临近像素，即以目标像素为中心的周围8个像素，构成一个滤波模板，即去掉目标像素本身；再用模板中的全体像素的平均值来代替原来像素值；均值滤波包括算数均值滤波、几何均值滤波、谐波均值滤波和逆谐波均值滤波；

令S_xy表示中心在点(x,y)处，大小为m×n的矩形子图像窗口的一组坐标；算数均值滤波在S_xy定义的区域计中算被污染图像g(x,y)的平均值；在点(x,y) 处复原图像的值，就是简单地使用S_xy义的区域中的像素计算出的算术平均值：

式中s,t分别为点对应的横纵坐标。

几何均值滤波的表达式为：

几何均值滤波实现的平滑程度可与算术平均滤波相比较；

谐波均值滤波的表达式为：

谐波均值滤波对于盐粒噪声效果较好，但不适用于胡椒噪声；它适用于处理高斯噪声；

逆谐波均值滤波的表达式为：