[发明专利]一种基于一阶差分的包络线搜索条码边界的方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于一阶差分的包络线搜索条码边界的方法，包括：根据一阶差分公式对采集到的原始条码数据进行计算得到边缘强度梯度图像；根据包络线函数公式画出边缘强度梯度图像的上包络线和下包络线；识别上包络线中每一段上升区域的最大值，并将最大值的x轴位置记录存放在第一数组中，得到第一边界；识别下包络线中每一段下降区域的最小值，并将最小值的x轴位置记录存放在第二数组中，得到第二边界；本发明通过对原始数据进行一阶差分方式再去利用包络线搜索边界，以解决现有技术条码边界搜索中使用原始数据的上下包络线搜索边界造成部分边界信息丢失的技术问题，从而通过极值来确定图像的边界，进而提高了条码边界搜索的准确性。

技术领域

本发明涉及条码边界搜索技术领域，尤其涉及一种基于一阶差分的包络线搜索条码边界的方法及装置。

背景技术

条形码在国际上如今被统称为条码，条码的形成是将多条粗细不等的黑线和空白处相结而组成，同时按照编码规则统一排列，人们常见的条形码是由黑色与白色排列而成的平行线图案，条形码输出的内容涵盖商品的生产国家、制造厂家、商品名称、生产日期，图书分类号、类别、邮件起止地点，日期等许多信息，因此条码在商品领域、邮政管理、银行系统、食品安全及图书管理各个方面得到了广泛的应用。

目前被广泛使用的条码包括一维条码及二维条码。一维条码又称线形条码是由平行排列的多个“条”和“空”单元组成，条形码信息靠条和空的不同宽度和位置来表达。一维条码只是在一个方向表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息，因为信息容量及空间利用率低，并且在条码损坏后即无法识别。

二维条码是由按一定规律在二维方向上分布的黑白相间的特定几何图形组成，其可以在二维方向上表达信息，因此信息容量及空间利用率较低，并具有一定的校验功能。二维码可以分为堆叠式二维条码和矩阵式二维条码。堆叠式二维条码是由多行短截的一维条码堆叠而成的，代表性的堆叠条码包括PDF417、Code 49、Code 16K等。矩阵式二维码是按预定规则分布于矩阵中的黑、白模块组成，代表的矩阵式二维条码包括Codeone、Aztec、DateMatriX、QR等。

条形码的优越性体现在：1、真实可靠性强，条码读取的准确率远远超过人工的记录水平，据了解平均每15000个字符才会有一个错误发生；2、操作效率高，条形码扫描器读取信息速度相当快，大约每秒40个字符；3、低成本，条码与其他的自动化识别技术相对比较，它仅仅只需要一小张贴纸与相对构造成简单的光学扫描仪即可，成本低，可靠性强，这是一个很大的优势；4、制作简单；5、设备构造简单，条码的识别设备的构造简单，小巧、方便携带；6、管理灵活使用，条码符号可以手工键盘输入，在有利的情况下可以与有关设备组成识别系统实现自动化识别，与此同时还可以和相关的控制设备联系起来实现整个科学系统化管理。

在现有技术的条码解码过程中往往需要通过包络线对条码边界进行搜索。包络线原理为：在几何学，某个曲线族的包络线，是跟该曲线族的每一条线都有至少一个点相切的一条曲线如图1所示，假如f(x,a)为曲线族，则Φ(a)为包络线，包络定理是比较静态的研究工具，记最优化问题dΦ＝max(f(x,a))，该最大值问题是在a为某一固定值时寻找适当的x*，使得函数f(x,a)达到最大，且两函数在该点处的导数是相等的，所以利用公式，便可以求出包络线。在条码边界搜索过程中，现有技术是通过对采集到的原始数据利用上面讲到的包络原理计算出上下包络线，如图2所示上下的红色线条分别是上包络和下包络。然后计算出上包络每一段上升区域的最大值，和下包络线每一段下降区域的最小值，这两个值即是要搜索的边界。但我们可以看出图2中四个圆圈标出来的地方，如果利用上述方法去找边界的话，很明显发现该点处的信息丢失了，这几个点的边界均被忽略，所以该方法在实际应用过程中会存在误差。

发明内容

本发明提供了一种基于一阶差分的包络线搜索条码边界的方法，通过对原始数据进行一阶差分方式再去利用包络线搜索边界，以解决现有技术条码边界搜索中使用原始数据的上下包络线搜索边界造成部分边界信息丢失的技术问题，从而通过上包络线和下包络线的极值来确定图像的边界，进而实现提高了条码边界搜索的准确性。