条码识读图像处理的理论和算法

佛山条码在识读之前必须进行图像处理，下面介绍几种常见的图像处理的理论和算法。

1．灰度处理

数字图像在计算机上以位图的形式存在，位图是一个矩阵式点阵，其中每一点称为像素，像素是数字图像中的基本单位。一幅m×n大小的图像，是由m×n个明暗度不等的像素组成的。数字图像中各个像素所具有的明暗程度由灰度值所标识。一般将白色的灰度值定义为255，黑色的灰度值定义为0，而由黑到白之间的明暗度均匀地划分为256个等级。对于黑白图像，每个像素用一个字节数据来表示，而在彩色图像中，每个像素需用三个字节数据来表述，就能呈现五彩缤纷的颜色。彩色图像可以分解成红（R）、绿（G）、蓝（B）三个单色图像，任何一种颜色都可以由这三种颜色混合构成。在图像处理中，彩色图像的处理通常是通过对其三个单色图像分别处理而得到的。但是一幅彩图中每个像素都用RGB分量表示，图像文件将会变得非常庞大，因此在实际应用中，通常采用调色技术，将256色位图转变为灰度图像。对于24位真彩图，每个像素用三个字节分别表示R、G、B三个分量。将256色位图转换为灰度图像，首先必须计算每一种颜色对应的灰度值。256色位图的灰度图像与RGB值的对应关系如下：

Y＝0.299R＋0.587G＋0.114BR＝G＝B＝Y

根据R、G、B的值求出Y值后，将R、G、B的值都赋予Y值，写入新图，这样就可以将256色位图转换成灰度图像。

2．灰度直方图

在数字图像处理中，一个简单和有用的工具是直方图，它概括一幅图像的灰度级内容。任何一幅图像的直方图都包括了可观的信息，某些类型的直方图还可以由其直方图完全描述。直方图的计算是简单的，直方图的计算可以用相当低的代价来完成。

直方图是灰度值的函数，描述的是图像中具有该灰度级的像素的个数，其横坐标级（0～L－1），纵坐标表示该灰度出现的频率（像素的个数）

3．图像二值化处理

为了便于对图像进行后续处理，需要对图像进行二值化处理，二值化处理将不可避免地丢失图像信息。若阈值选取过小，会提取多余的部分；若选取的过大，会丢失所需要的图像信息。因此阈值选取是图像二值化处理中的一项重要技术，它的选取直接关系到后续的处理。针对条码识读系统而言，二值化图像的效果直接影响到条码识读的可靠性。

阈值化分割原理：先确定一个处于图像灰度取值范围之中的阈值，然后将图像中各个像素的灰度值都与这个阈值相比较，并根据比较结果将对应的像素划分为两类：像素灰度值大于阈值的为一类，像素值小于和等于阈值的为另一类。这两类像素一般分属图像中的两类区域，所以对像素根据阈值分类达到了分割的目的。如果一个物体其内部具有均匀一致的灰度值，并分布在一个具有另一个灰度值均匀背景中，使用阈值的效果更佳。

阈值分割算法主要有两个步骤：

①确定需要的分割阈值。

②将像素与分割阈值做比较并划分。

条码打印机有时候会出现打印空白的现象，这是比较常见的，尤其是在刚换完便签纸或碳带之后很容易出现跳纸或出空白纸的情况，出现这个问题的原因是什么呢？小编提醒您，要区分两种情况来判别，一种是新买的条码机，另一种就是条码打印机已经使用一段时间后出现该问题，下面我们来具体阐述一下。

第一种情况：新买的条码打印机一般配件不会出现问题，一般只是耗材安装方式和驱动安装设置问题。

1、条码碳带标签纸安装错误，请按照随机附送的快速安装指南上面的步骤重新安装条码碳带标签纸。

2、驱动安装设置：也有可能出现在纸张的校正以及纸张大小设置上，出现跳纸或者白纸现象，只需要设置一下打印机驱动上的纸张大小和打印文件的大小与实际标签纸大小三个大小一致，然后校正纸张即可解决问题。

第二种情况：机子已经使用比较长的时间，这时候出现的问题在处理时，需要考虑上面的两点之外，还要结合下面的五点：

1、纸张传感器的位置不正确

抬起打印头，就会看到纸张穿过的地方会有一个纸张探测器，探测器是需要被纸张覆盖，条码碳带打印机才能正确适应纸张的大小。

2、条码碳带标签纸之间的间隙不规范

有的标签纸在加工的时候，会由于机器或者是模具的原因导致生产出来的标签纸大小或者间隔不一，导致条码碳带打印机无法感应到标签纸的大小。

3、纸张传感器脏污

用无水酒精清洗纸张传感器，在清洗前关闭打印机的电源。重新操作“纸张校正”，在待机的情况下按下绿色键并保持3秒钟，3个绿色指示灯将同时闪烁。

4、条码碳带标签底纸太厚或者是标签纸不规则

如果是底纸过厚，或者是标签纸不规则，也会导致打印机无法感应出纸张大小。

5、传感器故障

如果前面的几种方法都不能够解决，就有可能是纸张传感器出现问题。

出白纸和跳纸的解决方式最常见的就是校正纸张即可解决，位置不对需要修改大小设置，安装耗材正确操作也是一个关键问题，所以使用之前还是要多找些关于条码打印机安装指南来看看会更加好。

条码技术最早产生在风声鹤唳的二十年代，诞生于Westinghouse的实验室里。一位名叫JohnKermode性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分检，那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。

他的想法是在信封上做条码标记，条码中的信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码。为此Kermode发明了最早的条码标识，设计方案非常的简单（注：这种方法称为模块比较法），即一个“条”表示数字“1”，二个“条”表示数字“2”，以次类推。然后，他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备：一个扫描器(能够发射光并接收反射光)；一个测定反射信号条和空的方法，即边缘定位线圈；和使用测定结果的方法，即译码器。

Kermode的扫描器利用当时新发明的光电池来收集反射光。“空”反射回来的是强信号，“条”反射回来的是弱信号。与当今高速度的电子元气件应用不同的是，Kermode利用磁性线圈来测定“条”和“空”。就象一个小孩将电线与电池连接再绕在一颗钉子上来夹纸。Kermode用一个带铁芯的线圈在接收到“空”的信号的时候吸引一个开关，在接收到“条”的信号的时候，释放开关并接通电路。因此，最早的条码阅读器噪音很大。开关由一系列的继电器控制，“开”和“关”由打印在信封上“条”的数量决定。通过这种方法，条码符号直接对信件进行分检。

不久，Kermode的合作者DouglasYoung，在Kermode码的基础上作了些改进。Kermode码所包含的信息量相当的低，并且很难编出十个以上的不同代码。而Young码使用更少的条，但是利用条之间空的尺寸变化，就象今天的UPC条码符号使用四个不同的条空尺寸。新的条码符号可在同样大小的空间对一百个不同的地区进行编码，而Kermode码只能对十个不同的地区进行编码。

直到1949年的专利文献中才第一次有了NormWoodland和BernardSilver发明的全方位条码符号的记载，在这之前的专利文献中始终没有条码技术的记录，也没有投入实际应用的先例。NormWoodland和BemardSilver的想法是利用Kermode和YOung的垂直的“条”和“空”，并使之弯曲成环状，非常象射箭的靶子。这样扫描器通过扫描图形的中心，能够对条码符号解码，不管条码符号方向的朝向。

在利用这项专利技术对其进行不断改进的过程中，一位科幻小说作家Isaac-Azimov在他的“裸露的太阳”一书中讲述了使用信息编码的新方法实现自动识别的事例。那时人们觉得此书中的条码符号看上去象是一个方格子的棋盘，但是今天的条码专业人士马上会意识到这是一个二维矩阵条码符号。虽然此条码符号没有方向、定位和定时，但很显然它表示的是高信息密度的数字编码。

直到1970年IterfaceMechanisms公司开发出“二维码”之后，才有了价格适于销售的二维矩阵条码的打印和识读设备。那时二维矩阵条码用于报社排版过程的自动化。二维矩阵条码印在纸带上，由今天的一维CCD扫描器扫描识读。CCD发出的光照在纸带上，每个光电池对准纸带的不同区域。每个光电池根据纸带上印刷条码与否输出不同的图案，组合产生一个高密度信息图案。用这种方法可在相同大小的空间打印上一个单一的字符，作为早期Kermode码之中的一个单一的条。定时信息也包括在内，所以整个过程是合理的。当第一个系统进入市场后，包括打印和识读设备在内的全套设备大约要5000美元。

不久，随着LED(发光二极管)、微处理器和激光二极管的不断发展，迎来了新的标识符号(象征学)和其应用的大爆炸，人们称之为“条码工业”。今天很少能找到没有直接接触过即快又准的条码技术的公司或个人。由于在这一领域的技术进步与发展非常迅速，并且每天都有越来越多的应用领域被开发，用不了多久条码就会象灯泡和半导体收音机一样普及，将会使我们每一个人的生活都变得更加轻松和方便。

一、条形码申请程序：1、申请人办理申请厂商识别代码手续，并提供企业法人营业执照或营业执照及其复印件三套。2、填写《中国商品条码系统成员注册登记表》，可直接在ANCC在线填写注册登记表。3、集团公司请填集团公司下属分公司基本信息表。4、申请人的申请资料经初审后，符合条件的资料审批。5、对确实符合规定要求的，向申请人核准注册厂商识别代码，完成审批程序。6、申请单位收到中国商品条码系统成员证书，申请结束。

二、商品条形码的标准尺寸是37.29mmx26.26mm，放大倍率是0.8-2.0。当印刷面积允许时，应选择1.0倍率以上的条形码，以满足识读要求。放大倍数越小的条形码，印刷精度要求越高，当印刷精度不能满足要求时，易造成条形码识读困难。由于条形码的识读是通过条形码的条和空的颜色对比度来实现的，一般情况下，只要能够满足对比度（PCS值）的要求的颜色即可。