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11
中值去噪
❖ 中值滤波法是一种非线 性信号处理方法,与其 对应的中值滤波器在一 定条件下,可以克服线 性滤波器如最小均方滤 波,平均值滤波等所带 来的图像细节模糊问题 。而且对滤除脉冲干扰 及图像扫描噪声最为有 效。处理前后的对照图 如右所示。
12
二值化处理
❖ 在数字图像处理中,二值 化处理占有非常重要的地 位。二值化图像的方法有 很多,其中最关键的因素 就是找到合适的阈值。
❖ 经试验分析可知,条码图 像采集的质量越好,其边 缘锐化处理的效果越好。 所以锐化的力度要依据边 缘检测的具体情况而定。
14
边缘检测
❖ 为保证识别正确率和识别 速度,必须提高所用特征 的“质量”。条码图像中相 邻的条与空之间的边界是 图像的最本质特征。对条 码图像的边缘检测是识别 条码的必由之路。
空白区:条码起始符、终止符两端外侧与空的反射率相同的限定区域 条 :条码中反射率较低的部分; 空:条码中反射率较高的部分; 起始符:位于条码起始位置的若干条与空; 终止符:位于条码终止位置的若干条与空; 中间分隔符:位于条码中间位置用来分隔数据段的若干条与空; 供人识别字符:位于条码符的下方,与相应的条码字符相对应的、用 于供人识别的字符; 商品条形码的条和空组合部分成为条形码符号,对应符号部分由一 组阿拉伯数字组成,称为代码。条形码符号和条形码相对应,表示的信 息一致。商品条形码就是商品的“身份证”,是商品流通于国际市场的 “共同语言”。
5
初识EAN-13码
标准条码符号
EAN-13码的模块组成
113个模块
其中左空11,起3,左数42,中5,右数 35,校验符7,终止符3,右空7
6
一个完整的条码是由两侧空白区、起始字符、数据字符、校验字符 和终止符以及供人识读符组成,如左上图所示。
条码 :由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记,用以表示 一定的信息;
❖ 图像二值化主要有两个步 骤: 1,确定需要分割的 阈值;2,将分割阈值与像 素点的灰度值比较,分割 出图像的像素。实际中常 希望能尽可能减少误分割 的概率,而选取最优阈值 是一种常用的方法。最优 阈值是指能使误分割率达 到最小的分割阈值。二值 化处理后的图像如右。
13
边缘锐化处理
❖ 条码锐化处理主要用于增 强其边缘及灰度跳变部分 ,条码图像中条的边缘就 是必须要锐化增强的特征 信息。条码图像的模糊相 当于图像被平均或被积分 ,那么,对图像的锐化就 是其反运算“微分”,增强 高频分量的作用,使图像 轮廓清晰。
分析问题
解决问题
在已有的 条件下,如 何实现流水 线上条码的 自动检测
4
首先学 习条码和视觉 图像处理的知 识,然后是条 码图像的如何 识别与译码
本课题主 要是解决条 码图像的预 处理,如何 定位以及怎 样被译码的
2 论文的基本框架和主要内容
提出问题 如何实现流水线上条码的自动检测
在生产线上机器视觉技术与条 形码技术相结合来检测商品条码是 否符合出厂要求的应用越来越广泛 了。在现实生产流水线的条码检测 过程中,为了提高检测的效率,可 以先设定好动态采集条码图像的机 械手(如右图所示的发光的采集设 备),让它采集到的条码图像不需 要几何校正,图像噪声较少以及初 步分割出条码。只有这样,不仅减 少了条码识别编程程序的易读简洁 性,也大大提高了条码被识别的效 率。
7
EAN-13码的编码规则
❖ 按模块组合法编码的条码符 号中,条与空是由标准宽度 的模块组合而成。一个标准 宽度的条模块用二进制的 “1”表示,一个标准宽度的 空模块用二进制的“0”表示 。通用商品条码(EAN-13 码)均属模块组合型条码。
❖ EAN-13 码中的每一条码 字符由2个条和2个空组成 ,每一个条或空由 1~4个 模块组成,每一条码字符的 总模块数为7。它可以用10 个数字字符表示:0~9,其 字符集的பைடு நூலகம்进制表示如右表 所示。“1”和“2”的字符如 右图所示。
8
2 论文的基本框架和主要内容
❖论文的主要内容
解决问题 如何处理采集到的条码图像从而达到更好的识别
由于摄像式获取的条形码图像难免会出现 失真、光照不均、模糊等问题,需要采用图 像处理将这些对条码识读带来影响的外界因 素降到最小,提高条码的识读能力。条码图 像处理需要以下几个处理过程:图像灰度化 ,中值去噪,图像二值化,边缘锐化处理等 。
9
EAN-13码图像处理方框图 ❖ 条码的预处理过程主要有如下五个部分。
输入条码图像 图像预处理
10
灰度处理 终止去噪
二值化 边缘锐化 边缘分割及重构
灰度处理
❖ 位图是采用位映像方法显示和存 储的图像,其中灰度图是指只含 亮度信息,不含色彩信息的图像 。所有颜色都可以由红绿蓝(R 、G、B)三原色组合而成。当一 幅图中每个像素被赋予不同的 RGB值时,就能呈现五彩缤纷 的颜色。在实际应用中,通常采 用调色板技术,将256色位图 转变为灰度图,灰度与RGB值 的对应关系如下: Y=0.299R+0.587G+0.11 4B 这样,按照上式便可将256 色调色板转换成灰度调色板。如 右图所示。
对于生产流水线或物流传送带上的物体条码识别, 传统的扫描器识别方法受条码印刷技术、印制材料 以及条码本身的运动速度和角度的影响,基本上无 法识别。
然而,应用机器视觉技术可以成功地解决流水线上 运动条码的识别问题,因而,具有非常重要的理论 与实践价值。
3
2 论文的基本框架和主要内容
❖论文的基本框架
提出问题
论文题目:视觉技术在瓶装饮 料生产线上的应用 —— 条形 码检测
答 辩 人:
班级:
指导老师:
专 业:机械设计制造及其自动化
1
1 选题的意义 2 论文的基本框架和主要内容 3 本论文的重点 4 完成论文写作存在的问题及收获
2
1 选题的意义
❖选题的意义:
随着国民经济的快速发展,条码技术是信息数据自 动识别、输入的重要方法和手段,现已应用到了商 业、工业、交通运输业等国民经济各行各业。
❖ 本课题利用条码图像像素 灰度分布特点,提出了一 种基于条码边缘特征的边 缘检测方法。 所采集得到 的条码图像像素灰度都服 从如右图所示的分布。
中值去噪
❖ 中值滤波法是一种非线 性信号处理方法,与其 对应的中值滤波器在一 定条件下,可以克服线 性滤波器如最小均方滤 波,平均值滤波等所带 来的图像细节模糊问题 。而且对滤除脉冲干扰 及图像扫描噪声最为有 效。处理前后的对照图 如右所示。
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二值化处理
❖ 在数字图像处理中,二值 化处理占有非常重要的地 位。二值化图像的方法有 很多,其中最关键的因素 就是找到合适的阈值。
❖ 经试验分析可知,条码图 像采集的质量越好,其边 缘锐化处理的效果越好。 所以锐化的力度要依据边 缘检测的具体情况而定。
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边缘检测
❖ 为保证识别正确率和识别 速度,必须提高所用特征 的“质量”。条码图像中相 邻的条与空之间的边界是 图像的最本质特征。对条 码图像的边缘检测是识别 条码的必由之路。
空白区:条码起始符、终止符两端外侧与空的反射率相同的限定区域 条 :条码中反射率较低的部分; 空:条码中反射率较高的部分; 起始符:位于条码起始位置的若干条与空; 终止符:位于条码终止位置的若干条与空; 中间分隔符:位于条码中间位置用来分隔数据段的若干条与空; 供人识别字符:位于条码符的下方,与相应的条码字符相对应的、用 于供人识别的字符; 商品条形码的条和空组合部分成为条形码符号,对应符号部分由一 组阿拉伯数字组成,称为代码。条形码符号和条形码相对应,表示的信 息一致。商品条形码就是商品的“身份证”,是商品流通于国际市场的 “共同语言”。
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初识EAN-13码
标准条码符号
EAN-13码的模块组成
113个模块
其中左空11,起3,左数42,中5,右数 35,校验符7,终止符3,右空7
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一个完整的条码是由两侧空白区、起始字符、数据字符、校验字符 和终止符以及供人识读符组成,如左上图所示。
条码 :由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记,用以表示 一定的信息;
❖ 图像二值化主要有两个步 骤: 1,确定需要分割的 阈值;2,将分割阈值与像 素点的灰度值比较,分割 出图像的像素。实际中常 希望能尽可能减少误分割 的概率,而选取最优阈值 是一种常用的方法。最优 阈值是指能使误分割率达 到最小的分割阈值。二值 化处理后的图像如右。
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边缘锐化处理
❖ 条码锐化处理主要用于增 强其边缘及灰度跳变部分 ,条码图像中条的边缘就 是必须要锐化增强的特征 信息。条码图像的模糊相 当于图像被平均或被积分 ,那么,对图像的锐化就 是其反运算“微分”,增强 高频分量的作用,使图像 轮廓清晰。
分析问题
解决问题
在已有的 条件下,如 何实现流水 线上条码的 自动检测
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首先学 习条码和视觉 图像处理的知 识,然后是条 码图像的如何 识别与译码
本课题主 要是解决条 码图像的预 处理,如何 定位以及怎 样被译码的
2 论文的基本框架和主要内容
提出问题 如何实现流水线上条码的自动检测
在生产线上机器视觉技术与条 形码技术相结合来检测商品条码是 否符合出厂要求的应用越来越广泛 了。在现实生产流水线的条码检测 过程中,为了提高检测的效率,可 以先设定好动态采集条码图像的机 械手(如右图所示的发光的采集设 备),让它采集到的条码图像不需 要几何校正,图像噪声较少以及初 步分割出条码。只有这样,不仅减 少了条码识别编程程序的易读简洁 性,也大大提高了条码被识别的效 率。
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EAN-13码的编码规则
❖ 按模块组合法编码的条码符 号中,条与空是由标准宽度 的模块组合而成。一个标准 宽度的条模块用二进制的 “1”表示,一个标准宽度的 空模块用二进制的“0”表示 。通用商品条码(EAN-13 码)均属模块组合型条码。
❖ EAN-13 码中的每一条码 字符由2个条和2个空组成 ,每一个条或空由 1~4个 模块组成,每一条码字符的 总模块数为7。它可以用10 个数字字符表示:0~9,其 字符集的பைடு நூலகம்进制表示如右表 所示。“1”和“2”的字符如 右图所示。
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2 论文的基本框架和主要内容
❖论文的主要内容
解决问题 如何处理采集到的条码图像从而达到更好的识别
由于摄像式获取的条形码图像难免会出现 失真、光照不均、模糊等问题,需要采用图 像处理将这些对条码识读带来影响的外界因 素降到最小,提高条码的识读能力。条码图 像处理需要以下几个处理过程:图像灰度化 ,中值去噪,图像二值化,边缘锐化处理等 。
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EAN-13码图像处理方框图 ❖ 条码的预处理过程主要有如下五个部分。
输入条码图像 图像预处理
10
灰度处理 终止去噪
二值化 边缘锐化 边缘分割及重构
灰度处理
❖ 位图是采用位映像方法显示和存 储的图像,其中灰度图是指只含 亮度信息,不含色彩信息的图像 。所有颜色都可以由红绿蓝(R 、G、B)三原色组合而成。当一 幅图中每个像素被赋予不同的 RGB值时,就能呈现五彩缤纷 的颜色。在实际应用中,通常采 用调色板技术,将256色位图 转变为灰度图,灰度与RGB值 的对应关系如下: Y=0.299R+0.587G+0.11 4B 这样,按照上式便可将256 色调色板转换成灰度调色板。如 右图所示。
对于生产流水线或物流传送带上的物体条码识别, 传统的扫描器识别方法受条码印刷技术、印制材料 以及条码本身的运动速度和角度的影响,基本上无 法识别。
然而,应用机器视觉技术可以成功地解决流水线上 运动条码的识别问题,因而,具有非常重要的理论 与实践价值。
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2 论文的基本框架和主要内容
❖论文的基本框架
提出问题
论文题目:视觉技术在瓶装饮 料生产线上的应用 —— 条形 码检测
答 辩 人:
班级:
指导老师:
专 业:机械设计制造及其自动化
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1 选题的意义 2 论文的基本框架和主要内容 3 本论文的重点 4 完成论文写作存在的问题及收获
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1 选题的意义
❖选题的意义:
随着国民经济的快速发展,条码技术是信息数据自 动识别、输入的重要方法和手段,现已应用到了商 业、工业、交通运输业等国民经济各行各业。
❖ 本课题利用条码图像像素 灰度分布特点,提出了一 种基于条码边缘特征的边 缘检测方法。 所采集得到 的条码图像像素灰度都服 从如右图所示的分布。