現代物流中EAN-13條形碼的識別系統設計摘要隨著科技的發達以及現如今物流行業的大肆興起，也帶動起來消費者購物熱潮進而導致物流急劇上漲對其商品的分揀工作極其重要。EAN-13條形碼就是現代物流中常用區分貨物的條碼，能夠快速的區分不同的物品，具有唯一性。但對其識別方法有了極高的要求，通過識別的方法是采用光電識別器線性掃描方式來讀取條碼的具體信息，主要是由硬件完成條碼的識別與讀取信息。這種方法工作效率低且成本高，所以本設計基于此對于EAN-13條形碼的識別采用圖像處理技術實現，其主要包括圖像去噪、灰度化、矯正、識別等步驟。并且利用MATLAB軟件實現其算法功能，并為實際應用提供基礎。本文主要由條形碼的檢測技術，條形碼圖像的采集，對采集圖像的處理以軟件算法研究以及結論五部分組成。全文條形碼識別設計總體思路為主線展開敘述，介紹了從條形碼的構成以及種類到條形碼的檢測技術進行論述，從對條形碼圖像的采集最終進行識別的算法研究論述。EAN-13條形碼識別的要求到軟件編寫對其實現的設計過程。該方案經過大量實驗檢測，結果表明，本文所提出的設計方法在實際檢測種尤其是在準確率以及識別速率上相比于前人的方法有較大的提升。關鍵詞：圖像處理，EAN-13條形碼，圖像去噪，灰度化，矯正，識別目錄TOC\o"1-3"\h\u20680EAN-13條形碼識別方法及實現 485411緒論 4297011.1選題背景和研究意義 421191.2國內外研究現狀 6231721.3條形碼的發展趨勢 7234722條形碼簡介 9168192.1條形碼的基本理論 980672.2條碼的組成 10126062.3條碼的種類 11108743條形碼圖像預處理 14255143.1條形碼圖像處理方案 14309393.2圖像灰度化 14233263.3圖像二值化 15233923.4濾波去噪 16245554EAN-13條形碼的譯碼 1819874.1EAN-13條形碼的結構 18244514.2EAN-13條形碼的編碼規則 18233884.3譯碼原理及方法 20193794.3.1譯碼原理 20182934.3.2譯碼方法 21175505EAN-13條形碼識別系統設計 22143605.1程序總體設計思路 22105395.2程序總體設計流程圖 2236655.3子涵數設計 2390735.3.1讀入圖片并二值化處理 2334055.3.2條形碼的定位 24120815.3.3條形碼信息的提取 26229245.3.4條形碼單元的判斷 26243475.3.5條形碼模塊的識別 27252145.3.6條形碼數字判別 27302915.3.7校驗輸出結果 2946825.4主程序執行結果 301緒論1.1選題背景和研究意義在當今的信息時代,計算機的廣泛應用與我們的工作和生活密切相關。計算機迅速準確地實現了對信息傳遞和數據處理的速度,為工農業的生產、管理和服務于人們的日常生活所帶來很多效益。可以這么說,計算機的出現、普及和廣泛應用極大地加速了我國社會科學技術發展的步伐。然而,在我們使用電腦對計算機數據進行信息處理的過程中,一個重要的課題就是如何改善和提高電腦中的信息傳遞和輸入速度,以匹配電腦中的高速數據傳輸。只有解決這一問題,才能充分發揮電腦對于信息的處理和傳遞功能。所以,有必要擁備一種簡便、方便、廉價、高速的數據輸入技術。條碼技術就具有這一特點,因此它受到了世界范圍內各國的關注和重視,并取得了長足的發展。EAN-13條碼是現代物流中常用的一種條碼,它能快速區分不同的物品,具有唯一性。常用的條形碼讀取設備是光電閱讀器。普通光電閱讀器采用行掃描方式讀取條形碼信息,硬件讀取條形碼信息。然而,這種方式讀取污染物條形碼的效果較差。為了實現理想的閱讀效果,需要使用高質量的條形碼打印。即使是近幾年開發出來的條形碼閱讀軟件也仍然僅僅是一個理想中的條形碼。有時由于人們在工業和商品中所流通和印刷物的各種原因,無法實現理想的使用情況,造成了條碼誤讀,初閱效率低,極大地影響了物流的掃描速度。因此,本次課題主要研究了一種利用圖像進行信號處理的技術,通過辨認來解決這種條碼印制品質量不好的問題。若該問題得到解決,不僅可以解決物流業對于物品進行精準識別,而且能夠大大提升物流速度。條碼通常認為是由一個線條與中間空白按一定時間編碼后的規律依次進行順序排列所組合而成的,它們都分別表達了一些具有特殊意義的英文字母、數字等基本信息。條碼技術被認為是一種具有操作簡易、獲得信息迅速、最為經濟的人工智能自動化識別技術之一,它具有如下一些優勢。(1)掃描使用簡單:條碼標簽的編寫和制作非常十分方便,而且對于掃描的操作也非常容易掌握,便于社會公民的推廣和使用。(2)數據采集的效率高:一般來說,計算機的鍵盤能夠以每分鐘200個字符的速度為基礎來對其進行數據的輸入,然而,采用條碼掃描等傳統方式的數據采集信息的速度要遠遠超過了按鍵盤所需要輸入的數據速度,以將近20倍的速度提高,極大程度上方便了廣大的用戶,并且它還有助于實現對數據的自動化和實時采集。(3)具有相當大的信息采集能力:可以通過隨機掃描條形碼從中獲取采集和輸出來的一些數據和應用信息,并且所有的采集和得到的這些數據和相關信息量通常會隨著字符編碼復雜度的不斷提高而逐漸不斷增加。(4)具有強魯棒性:目前采用各種條碼軟件掃描進行閱讀各種方式的掃碼出錯失誤率大約平均為百萬分之一,幾乎錯誤可以忽略不計,其中首次閱讀時的掃碼失誤率在2%以下。(5)物理系統結構簡單、費用低,更好地有利于信息技術和工業的發展:條碼符號識別裝置的構造也是十分簡單,不必再需要很復雜的操作,一般使用者都是可以忽視或者略去專門的訓練,直接使用即可,十分方便,因此相對于那種高度自動化、并且需要相關專業人員進行培訓的設備而言,更為經濟、實用。(6)識別性大:識別設備與條碼標簽的相對位置能夠比較自由的進行調度,而且具有良好的光學字符辨認能力。。基于上述條件,在我國各類商品流通、工業生產、圖書館管理、信息服務、交通運輸、醫療健康等各個方面的條碼技術已經得到了很好的發展和推廣。1.2國內外研究現狀條碼技術至今已有60多年的歷史。最早從20世紀20年代的美國Westing-hous的實驗室產生。在那個年代,對于電子技術的應用,都會激起很大的興趣。JohnKermode最初的中國設計條碼想法主要目的是在一個信封上用一些數字符號的表達形式應用來直接表達出發給一個收件人的信息,這也就是最早的信封條碼,思路極其簡單,一個"條"就同樣可以相互表示著寫出一個新的數字"1",兩個"條"就同樣可以相互表示著寫出一個新的數字"2",依次從后向前以此類推。20世紀70年代,條碼打印技術已經得到了逐步切入實際的廣泛運用與研究發展。1970年,美國超級市場AdHoc委員會首先批準制定了一種upc碼的條碼,零售食品行業最早時期開始大量采用這種upc條碼作為零售條碼,這也給后來關于upc碼的編程與條碼制的實現整體規格統一提供了有利條件。其20世紀80年代中期,條碼打印技術已經基本開始完全涉足普及到整個現代我國條碼市場。一些國內高等學府、科研單位以及部分中高端的進出口運輸公司已經逐步開始積極投身技術研發自主研用國際條形碼運輸技術,并將其在國際條碼運輸領域的廣泛應用范圍做到了全國大面積地深入推廣。而且現代條碼運輸技術已經逐漸開始被廣泛運用擴大到國家圖書館、郵電、物資管理運輸之中。1998年12月,我國人民政府批準成立了"中國物品編碼中心",中國物品編碼中心于1991年4月9日正式對外注冊并成為一家國際標準物品計量編碼管理學會。雖然目前為止我國的數字條碼制造技術比國外早,但是它的行業發展也比國外晚,已經成功獲得了廣大條碼用戶的一致高度贊賞和普遍認同,并且已經有了廣泛的實際運用,目前最常見的條碼是一維式數字條形碼。隨著我國條碼電子科技產業的不斷迅猛發展,根據各個行業權威部門的深入研究和創新研發,全世界的電子條碼產品市場一直都始終保持著平穩健康快速增長的良好局面,而且這種平穩健康增長的發展趨勢也十分明顯。條形碼的圖像辨識與數字圖像處理辨識技術的快速發展一直緊密聯系在一起,最近幾年,國內外大學針對數字條形碼的辨識科學技術研究發展方向已經開始發生轉變,并且主要目標是通過不斷提出各種創新的數字圖像處理辨識技術手段方法來努力促進數字條碼圖像辨識處理技術的快速發展。例如說sshellharmmer等等有人已經提出了一種新的條形圖像處理計算方法;基于一種選擇性顏色采樣的計算方法,將該種處理方法在對于條形碼的處理過程中,首先通過直接計算方法得出對于條碼條形圖像的局部邊緣顏色強度,然后再通過直接利用局部邊緣顏色強度方法去除波形噪聲在對于條碼條形圖像中所可能造成的假象和邊界,就這樣也就是可以直接促使對于條碼條形圖像的局部邊緣顏色強度被直接加強,從而也就能夠直接讓對于條碼條形圖像的顏色辨認處理變得更容易。另外也隨著有一些國內專家學者的相關研究成果發展也提出了其他的各種識別方法技術,基于大腦神經網絡的一種條形碼識別方法技術便是其中的一種,該識別方法首先目的是通過網絡統計分析輸入一個條形碼的網絡圖像中各列有效輸入信號的識別像素,接著對其像素進行歸一化和識別訓練,最后通過a和bp來對神經網絡進行搜索和分析收集相關信息,實現對輸入條形碼的準確識別。。因此,本設計主要基于條碼圖像識別技術的研究?，F代的圖像處理技術被廣泛地應用于讀取一個條形編碼。第一步是對條碼畫面進行圖像處理。然后,利用數學中的統計和分析方法,根據類似的邊緣距離進行了條碼字符的識別。然后,通過解碼、驗證和糾錯等手段來正確地讀取一個條形碼。這將有效地降低對條碼打印質量的干擾和對條碼污染,從而有效地提高打印一次條碼的可讀性。1.3條形碼的發展趨勢我國目前在條形碼技術研究的基礎上和應用方面已經取得了一些突破性的成績,己經編寫并制訂了相當多數的規范和標準。這些科學研究成果都為其構建一套適宜于我國大陸性的條形編碼系統打下了堅固的基礎。但是目前我國對于條碼技術的研究和水平仍然存在著諸多問題。將條形碼、物品的跟蹤追溯與物聯網應用、電子商務、現代物流應用等緊密地結合在一起,是對條形碼信息技術的理論探索研究和產品行業應用發展的必然趨勢。(1)重點推廣和應用新興條碼技術的標準化建設工作,當前已經出現的各類識別方法和模式都被認為是條形碼技術發展過程中的新型技術,中國國家標準化管理委員會非常高度重視對有關條形碼技術的發展動態和標準化建設的進程,同時正在積極開展與此相關的科學技術研究。(2)如今,研制標簽的人們正在努力實現條碼技術與其他標簽自動識別技術的整合和集成化,以期能夠實現標簽的批量生產和標志識別的一體化。主要目的是為了滿足我國對于條碼科學信息技術裝置的功能多元化、體積較小化、遙感器遠端控制化、軟硬件整合化、可靠性魯棒化、售價大眾化等不同技術方向的綜合性發展。而在大規模的養殖飼料中實現對動物追溯及管理便是最常見的把條碼技術與射頻識別(RFID)技術有機結合起來的應用案例。(3)繼續加強與其他國際經濟接軌,促進和推動開展面向全球性的國際電子商務。當前國際貿易的經濟全球化和貿易網絡化已經發展成了勢不可擋的發展趨勢。所以隨著我國的電子條形碼在國際市場上的快速發展,要緊緊地主動跟隨這個發展趨勢,大力支持推動和積極促進其產品貿易的走向電子化、全球化。(4)積極開拓性地探索發展以企業協同統一使用物品編碼標識,推動其互聯網的發展。建立統一的企業物品信息編碼和質量標志管理體系,能夠大大提高采用物聯網信息處理企業數據來源信息的質量準確性和處理效率,加快了采用物聯網信息技術的企業發展應用步伐,因此需要建立統一的物品信息編碼標識體系是非常十分必要的。2條形碼簡介2.1條形碼的基本理論條形碼的主要概念包括條形碼、編碼、編碼容量、編碼系統、字符集、連續性、定長性、雙向可讀性和自檢。使用條形碼時，根據一定的編碼規則排列行和空白區域，形成最終的符號。黑線具有低的光反射，幾乎使其吸收，因此用于表示反射頻率低的部分。空白區域對光的吸收很小，幾乎可以反射光，所以用它來表示反射頻率高的部分。因此，通過不同的反射頻率，再根據編碼規則進行有序排列，使我們可以表達一些字母或數字信息。編碼的簡單之處是數學上的排列組合，即條碼字符按一定的規則排列組合。條形碼的編碼容量是條形碼中可以包含的最大字符數。不同的條形碼具有不同的編碼容量，這與字符的排列組合有很大的關系。其中，編碼系統代表條形碼符號系統，不同編碼系統的黑線和空白區域的排列規則不同。字符集是一個集合，集合中的元素由特定的字母、數字和一些特殊符號組成。您可以根據相應的代碼系統找到相應的字符集。常用字符集有：數字0-9，字母A-Z，以及特殊符號%、&、|等等。對于連續性，字符之間沒有間隔，但其非連續性相反，其結構如圖2.1所示。圖2.1二五條碼的字符結構所謂的定長度條碼是指給定一個條碼的長度,進而限制了這個字符的大小,使其成為一個固定的值。對于非定長度的條碼,其條碼的長度也可以發生變化進而使得字符的數目也可以發生改變。例如常見的UPC條碼就是定長條碼,而39碼就是非定長條碼?？勺x性就是我們可以識別其中一維條碼信息,但對于任何一維條碼都具有其雙向的可讀性,無論從左邊還是右邊開始識讀都可以識別出條碼的準確信息。還有一點就是自檢驗的特性,就是說條碼可以自己檢測得出碼字的錯誤,但是并不是大多數條碼都具備這個特性,就比如ENA碼、UPC碼、93碼都不一定具有自檢驗的功能,其39碼、庫德巴條碼都具備了自檢驗的功能。2.2條碼的組成條形碼如圖2.2所示。通常情況下，條碼的組成結構如下：起始邊界－開始讀取信號－數據信號－檢查和字元－終止信號－終止邊界，為了更清晰的了解條形碼，對以上的各個名詞作如下詳細的說明：(1)起始邊界及終止邊界:是沒有字元的,在條碼圖像中用空白來表示。(2)啟動和開始閱讀信號:位于第一個條碼字符的前面的特殊文本字符,掃描裝置就是通過該文本字符來讀出條碼信息的。(3)條碼數據信號(Data):它們所需要包含的都是條碼符號信息,是按一定的編碼規則進行編制而成所形成的,數據信號的起始碼條和和它的起始及最后的開和終止條碼信號之間必須一定要用具有明顯的信號區分區隔開來,否則很有可能會直接導致用戶讀取的條碼錯誤。(4)條碼終止字元(Stop)符號:它一般位于條碼圖像的后面,具有特殊的含義,當一個機器掃描到該信號時就是,代表著這些數據信息被讀取全部。(5)檢查和字元(Check-sumCharacter):位于條碼數據信號的最后一個字元的后面,通過它來判定譯碼結果是否正確。圖2.2條形碼實物圖2.3條碼的種類自條形碼技術興起至今，已經有很多種不同類型的條形碼被發明問世。目前國內外比較多見的條形碼類型大概有二十幾種類型，其中包括：Code39碼、Ｃodabar碼、Code25碼、ITF25碼、Matrix25碼、UPC-A碼UPC-E碼、EAN-13碼、EAN-8碼、Code-B碼、Code11碼、MSI碼、Code93碼、ISSN碼、ISBN碼等等。而目前較常用的條碼則是如下幾種：(1)EAN碼。EAN碼又被人們叫作國際上最普遍的通用商品條形碼,它指的是一種專門用于進行商品標志的條碼,可以實現攜帶到各種商品的名字、生產地、出貨日期、保質期等多種信息,在全球乃至廣大國家都被普遍采納。我們平時在商場里所購買的東西上帶著這個條碼通常就是EAN碼。EAN碼又可以分為兩類:標準式EAN碼(EAN-13),如圖2.3所示。以及縮短型ＥＡＮ碼（ＥＡＮ－８），如圖2.4所示。圖2.2EAN-13條形碼圖2.3EAN-8條形碼(2)UPC碼。UPC碼同樣是一種產生在美國的用來制造商品的條形碼。在美國應用比較廣泛,在我們購買一些從美國進口商品時或許我們都能夠看得見到UPC碼,如圖2.4所示。圖2.3UPC-A碼的結構(3)39碼,39碼常被廣泛地認為應用于包括圖書資源管理等各個領域的大型企業內部自動化圖書管理中,并且它們被廣泛運用的領域范圍很大。如圖2.4所示。圖2.439條形碼的結構(4)庫德巴碼。庫德巴條碼在工業和科學技術上主要是被廣泛地應用在醫療健康、圖書和情報等方面進行自動化的辨認。結果如下圖中所示:圖2.5庫德巴條碼碼(5)PDF417碼。PDF417是由美國symbol公司開發生產出的一種具有更大攜帶容量和更好的糾錯性處理能力的可重復編碼二維條碼,目前在國內應用極為廣泛。在我國目前也就己經制訂了關于PDF417碼的相關國家標準。其外觀如圖2.6所示。圖2.6庫德巴條碼碼本設計主要研究EAN-13條形碼識別方法及實現。3條形碼圖像預處理3.1條形碼圖像處理方案在我們利用光電技術對條碼進行識別的工作過程中,只有一個圖像質量好的條碼才可能被識別出來,存在一些局限性。為了大大提高條碼畫面圖像的質量,因此,本設計選擇了軟件識別系統。在使用條形代碼上實現圖像識別前,需要先將條碼的圖像進行一次預處理。需要在本文中應用一個圖像預處理的過程中采用了圖像預處理技術將所有被讀取出來的條形碼圖像(bmp格式)都進行了預處理,以便于進行之后的條形碼辨認準備。條碼值是圖像的一個二維預處理函數對象，也就是被條碼圖像中的數據進行量化后的二維條碼函數。其二維的函數以一個值或值的振幅函數作為一個值的正標度向量,其中的各種物理數學含義由其對象源函數來加以確定。由于彩色前端中的條碼所能識別的彩色圖像主要是二位數值前端條碼的彩色圖像,因此在進行編碼時我們需要依次對所有被條碼讀取的彩色前端條碼中的圖像分別進行彩色灰度化、圖像二值化、濾波除噪。下面詳細化的介紹了每一步軟件操作的基本原則及具體軟件實現操作方法。預處理的簡單流程圖如下圖3.1所示。濾波去噪圖像二值化圖像灰度化導入圖像濾波去噪圖像二值化圖像灰度化導入圖像 圖3.1圖像預處理流程圖3.2圖像灰度化灰度通常是用來指一個圖像中每一個不同像素的節點顏色深度值也我們可以簡單地將其稱之為像素灰度,是一種用來分別指代黑白相間圖像中每個節點的像素顏色值和深度。這種顏色范圍通常在0至255之間,白色則通常是255,黑色則通常是0。所謂顏色灰度直方值位圖就是一種用來精確表示一種顏色的光學強度,灰度直方值位圖就是一種用來精確表示數字圖像中所有顏色灰度直方值的平均像素數和個數?；疑菦]有顏色的，RGB顏色分量都是相等的。如果是二值灰度圖像，其像素值只能為0或1，我們稱其灰度為2。讓我們用一個例子來說明：對于256級灰度圖像，如果三個RGB值相同，例如，RGB（100，100，100）表示灰度為100，RGB（50，50，50）表示灰度為50。現在大多數彩色圖像都采用RGB彩色模式。在對圖像進行處理時，需要對RGB的三個分量分別進行處理。實際上，RGB不能反映圖像的形態特征，只能從光學原理上調整顏色。其灰度化方法主要有一下幾種：(1)分量法 將彩色影像中三個有顏色分量的光譜亮度視為三幅灰度影像的光譜灰度值,根據實際應用需要進行選擇。(3.1)(2)最大值法將彩色圖像三分量亮度的最大值作為灰度圖像的灰度值。(3.2)(3)

平均值法對彩色圖像中三個分量的亮度進行平均，得到一個灰度值。(3.3)(4)

加權平均法 根據分量重要性等三個指標,對三種不同分量的權重基準值分別進行了不同分量權重之間的綜合加權計算平均值。由于我們的經理人眼中對于綠色最敏感,對于其中藍色最不敏感,因此根據下面的計算公式對綠色rgb三個關鍵部件的灰度分量分別進行了一次加權計算平均,可以快速獲取并得出更合理的顏色灰度變化影像。(3.4)本設計通過實際測試最終，根據其效果最終選擇了加權平均法進行圖像的灰度化。3.3圖像二值化圖像灰度進行了二值化,該圖二值的設計目標主要是為了精確使得一幅圖像中一個黑白元素的顏色灰度和白值分別為0(白和黑色)或255(黑或白色),即使是一整幅面的圖像只元素能夠直接呈現一種黑白的視覺效果。在一個灰度參數值的一維圖像中,灰度參數值的顯示范圍一般可以是0~255;在一個二維數值的灰度圖像中,灰度參數值的顯示范圍一般可以是0或255。常用的兩種二維數值化材料計算灰度方法:一般都是采取灰度閾值127(等于灰度閾值相當于其中的灰度閾定數值0-255,(0+255)/2=127),小于灰度閾定數值時的等于127的等于灰度的閾值經過改變后成為0(因是黑色),大于127的等于灰度的閾值經過改變后變為255(因為白色)。這種色彩計算強度方法的主要技術優點之一也就是它的色彩計算強度錯誤點數量小,速度快,但它的其他缺點也很明顯,因為其色彩閾定的值通常應該是127在不同的一張成像圖片中,但是不同的一張成像圖片,它們的圖像色彩強度分布會隨之有很大的不同,所以建議采用127作為閾值是不好的。因而本設計中采用了直方圖法(又稱雙峰法),以便于確定二維數值化的閾值。直方圖的表現為一個很重要的圖像。直方圖法可以認為,該圖像包括了前景和背景。在灰度直方圖中,前景與背景之間形成了一個峰值,山頂與后景之間的最小山谷為閾。取決于這個閾值,然后比較。3.4濾波去噪圖像局部濾波,即在完全有效保留了目標圖像局部細節的噪聲同時,抑制了所有目標主體圖像的局部噪聲,是對目標圖像細節進行濾波預處理中一個不可或缺的重要工具。它們所需要處理的圖像效果直接關系決定了我們后續的數字圖像信息處理與數據分析系統工作的有效度與數據可靠性。由于這些數字化視頻圖像的信息形成、傳遞操作介質和信息記錄處理裝置的不斷更新發展,使得這些數字化視頻圖像在日常進行信息形成、傳遞和處理記錄的操作過程中往往經常會同時遭到各類型的噪聲。這些高頻噪聲如果是以孤立的一個像素或者是多個像素塊的表現方式持續存在,會直接使其對人們視覺產生一種強烈的立體視覺效果。一般而言,噪聲測量信號與被測器檢測的噪聲對象之間是密切交互相關的。它以毫無用途外部信息的圖像方式進行呈現,干擾了用于圖像的各種原本可以直接觀測的外部信息。對于數字圖像中的信號,噪聲通常是指信號表現為大的一個極值或者表現是小的一個極值。這些圖像極值函數是通過采用加減法的方法直接作用于整體圖像中每個顏色元素的真實度和灰度的極值,對整體圖像處理中的每個元素圖像造成明暗間的色差和斑點的相互干擾,大大降低了整體圖像的處理質量,影響了對圖像的動態恢復、分割、特征提取、圖像識別等其他圖像后續的處理工作。為了正確建立一個有效的圖像噪聲自動抑制器和濾波器,必須首先充分考慮兩個基本的噪聲問題,即有效地抑制去除圖像目標和物體背景的局部噪聲,保護位于圖像中特定目標的物體形狀、尺寸和特定物體幾何結構拓撲的噪聲特性。這種噪音消除法在圖像處理中的局部噪音處理成分可以叫做消除圖像的平滑處理操作或者圖像濾波器的運算。由于高頻信號或者高頻圖像的大多數高頻能量都已經是直接集中投射到了諧波幅度較大光譜的中、低頻段,這些有的時候我們感興趣的高頻信息往往可能會被高頻噪音所徹底淹沒。因此,一種采用可以有效減小高頻噪聲分量濾波振幅的高頻濾波器就同樣可以有效減小對高頻噪聲的直接干擾。本計算方法系統設計中主要采用的是中值像素濾波計算方法,其主要工作基本原理就是通過對所選取像素待處理某個像素的某一個處理領域內的各個處理像素的數值進行中值濾波來直接代替該一個領域內所有像素待處理的各個像素。它的主要技術作用就是為了有效消除孤立的多個噪聲像素節點(每個噪聲像素內部灰度的數值和周圍的每個像素相似度比較容易實現接近),尤其特別是對于椒鹽噪聲噪聲。其最大的主要優點之處也就在于:這種中值小的濾波器不僅可以在起到消除圖像噪聲的作用同時,還可以有效地用來保護圖像所在邊界上的信息,不會給圖像產生很大的模糊(這種中值濾波器優點相比于平均值濾波器)。4EAN-13條形碼的譯碼4.1EAN-13條形碼的結構EAN碼由13個標準數字符號組成,為編碼EAN的一種通用標準數字編碼格式模型。(EAN標準碼)。其基本功能特性主要是:只能儲存數字,可以直接進行雙向掃瞄和條碼處理,即條碼可以直接是由左至右或由右至左可以進行雙向掃瞄。并且必須有一個檢查碼,以便于防止在下次讀取數據時可能出現編碼錯誤的這種情況發生,它應該位于EAN碼序列中的最右邊。具有左護線、中線和右護帶三線,以便于分隔條碼上的不同儲存區域與空間撮取適當的安全儲存空間來進行條碼處理。條碼的使用長度一定,較欠乏使用彈性,但是經由合適的管路,可使它們廣泛地得以應用于乃至全球各個國家。標準碼總計13位數,是由"國家代碼"3位數,"廠商代碼"4位數,"產品代碼"5位數,以及"檢查碼"1位數組成。EAN13碼的基本架框圖設計如圖4.1所示。圖4.1EAN13碼結構圖4.2EAN-13條形碼的編碼規則EAN-13碼的每個數字字符包含7個模塊，每個模塊由2個條形和2個空格交替組成，每個條形空格的寬度不超過4個模塊。因此，從圖4.2可以得出結論，EAN-13代碼的“條”和“空格”的數量為3+6*4+5+5*4+4+3=59。在表4.2中，左邊的數字有兩種編碼方法。編碼方法的選擇由左側數據字符的第一個字符決定。規則見圖4.3。例如，第一個系統代碼是6。從表4.3可以看出，左側數據的編碼方式為ABBBAA（A表示奇數排列，B表示偶數排列）。圖4.2ＥＡＮ碼編碼規則一圖4.3ＥＡＮ碼編碼規則二校驗字符用于檢查前面的字符數字是否正確。計算公式如下：（4.1）（4.2）式中K——計算總值；Ti——條形碼第i位的數值；L——校驗符的值；下面舉例說明ＥＡＮ-13碼的計算過程：以條形碼9787505382367為例，其校驗符的計算過程為：奇數位和為9+8+5+5+8+3=38，偶數位和為7+7+0+3+2+6=25，之后將奇數位和與偶數位和的三倍相加即38+25*3=113，最后取其個位3，用10減去這個個位：10-3=7，所以校驗碼為7。又因為其前置碼為9所以左側字符集為ABBABA，根據規則一可知，該條形碼后12為數的二進制碼為：0111011、0001001、0010001、0110001、0100111、0110001、1000010、1001000、1101100、1000010、1010000、1000100。4.3譯碼原理及方法4.3.1譯碼原理圖4.4EAN-13條形碼對于EAN-13條碼得譯碼原理根據其兩個條幅直接得寬度進行譯碼，如圖4.4所示一共EAN-13條形碼。選其中一共字符進行分析，如圖4.5所示。其條形碼得條幅和空白區域得定義為：C1、C2、C3、C4表示其相鄰字符條得寬度，對于整個寬度用T表示。圖4.5條形碼中一個字符在EAN-13條碼中，設一個字符單位模塊得寬度為T，則T可以表示為：(4.3)設其EAN-13條形碼條、空所占得單位模塊個數為Mi,又因為EAN-13條碼的條幅和空白區域的寬度為C1、C2、C3、C4，則：(4.4)即：可知其條形碼的編碼，例如：若M1=2、M2=2、M3=2、M4=1，則條形碼的排列序號為條、空、條、空?？梢灾肋@個條形碼的編碼是1100110，是右側偶數性字符1。4.3.2譯碼方法主要有兩種方法：其一，寬度測量在條碼解碼過程中，測量圖像寬度的方法不再是脈沖測量。對于寬度測量的方法，這種方法是記錄每個條或空間寬度中的像素數，以確定條或空間的實際寬度。其二，測量相似邊緣之間的距離。對于測量相似邊之間距離的方法，是測量符號中相鄰元素的相似邊之間的距離。此方法用于區分字符的邏輯值。綜上所述：對于寬度測量，它對條碼圖像有很高的要求，因為這種