[发明专利]基于计算机视觉的条码识别系统

摘要

本发明涉及一种基于计算机视觉的条码识别系统，包括照相机、FPGA处理器、DSP处理器和通信接口。首先利用FPGA处理器获取原始的图像数据，并对其进行预处理（包括自动白平衡、图像增强、滤波等），然后对图像进行二值化处理，通过数值计算将图片中的物品条码进行定位和提取。然后利用DSP处理器对FPGA定位和提取后的二维码进行旋转、校正以及解码处理。最后将结果通过通信接口传输至后台处理系统。本系统可以用于一维条码和二维条码的识别，当位置探测图像发生畸变时仍然能够准确定位。

主权项

基于计算机视觉的条码识别系统，其特征是，包括照相机、FPGA处理器、DSP处理器和通信接口，所述照相机用于对传送带上的物品进行拍照，将拍得的图像数据传送给FPGA处理器；所述FPGA处理器获取原始的图像数据，并对其进行预处理，包括自动白平衡、图像增强、滤波，然后对图像进行二值化处理，通过数值计算将图像中的物品条码进行定位和提取；所述DSP处理器对FPGA处理器定位和提取后的条码进行旋转、校正以及解码处理；所述FPGA处理器和DSP处理器的处理结果通过通信接口传输至后台处理系统；其中，所述图像增强、滤波是指对图像的灰度值进行拉伸，进行图像的增强，以及采用中值滤波算法对图像进行滤波；所述将图像中的物品条码进行定位和提取的方法为：对位置探测图形区域水平和垂直扫描，对每一行的扫描步骤如下：步骤1、以第一个像素点为起始点，从左至右扫描，直到像素值发生变化或者该行扫描结束，记录每段长度，分别标记为L1，L2，L3，L4，L5，执行步骤2：步骤2、如果L2：L1∈(0.5，1.5)，L3：L1∈(2.5，3.5)，L4：L1∈(0.5，1.5)，L5：L1∈(0.5，1.5)，则记录L1段起始点与L5段的终点坐标，标记中点坐标，否则不记录；如果该行扫描结束，则执行步骤1扫描下一行，否则执行步骤3；步骤3、将L2长度赋给L1，L3长度赋给L2，L4长度赋给L3，L5长度赋给L4，向右扫描直到像素值发生变化或者该行扫描结束，重新记录L5的长度，执行步骤2；用同样的方法进行垂直方向的扫描，并标记得到的中点坐标；取邻域内标记中点最多的三个邻域，对每一个领域内的水平和垂直扫描的中点分别采用最小二乘法拟合直线，求得直线的交点即位置探测图像的中心点位置；所述对条码进行旋转的方法是：对标记的三个中心点形成的三角形计算三条边长度，得到最长边，记最长边相对的顶点为A，另两个顶点分别记为B、C；以B、C两点的中点0为坐标系原点建立直角坐标系，计算A、B、C三点在新坐标系中的坐标，设图像绕0点顺时针旋转角度θ可以将条码旋正，设A、B、C旋转后对应的点为A1，B1，C1，则角度θ计算公式为