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1、 专业硕士学位论文专业硕士学位论文 基于图像处理技术的条形码识别系统的 研究 Research on the Bar Code Recognition System Based on the Image Processing 车 怡 2014 年 3 月 国内图书分类号：TK341 学校代码：10079 国际图书分类号：621.4 密级：公开 专专 业业 学学 位位 论论 文文 基于图像处理技术的条形码识别系统的 研究 硕士研究生 车怡 导 师 郭铁桥 副教授 企业导师 吕学贵 高级工程师 申请学位 工程硕士 专业领域 工业工程 培养方式 在职 所 在 学 院 能源动力与机械工程学院 答 辩
2、日 期 2014 年 3 月 授予学位单位 华北电力大学 Classified Index: TK341 U.D.C.: 621.4 Dissertation for the Master Degree in Engineering Research on the Bar Code Recognition System Based on The Image Processing Candidate： Che Yi Supervisor： Asst.Prof. Guo Tieqiao Mentor Senior Engineer Lv Xuegui Academic Degree Applied
3、 for： Master of Engineering Speciality： Industrial Engineering Affiliation: School of Energy, Power And Mechanical Engineering Date of Defence： Mar. 2014 Degree-Conferring-Institution： North China Electric Power University 华北电力大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文基于图像处理技术的条形码识别 系统的研究 ，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻
4、读硕士学位期间独立进行 研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表 或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文 中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 华北电力大学硕士学位论文使用授权书 基于图像处理技术的条形码识别系统的研究系本人在华北电力大学攻读硕 士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大 学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力 大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复 印件和电子版本，允许论文被查
5、阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影 印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。 本学位论文属于（请在以上相应方框内打“”） ： 保密，在 年解密后适用本授权书 不保密 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 华北电力大学专业硕士学位论文 I 摘 要 由于条形码具有自动录入、自动识别、自动统计等功能，使得它自诞生之日 起便被广泛运用于商业、交通运输业、仓储业、金融业等领域，然而在国内供电 行业上，其功能远没有得到充分的发挥。本课题是国网烟台供电公司智能抄表系 统的研究项目的一部分，主要对智能抄表系统的基于图像处理的条形码信息识别 部分进行了研究
6、，本课题的主要研究内容及结论如下： 首先，对条形码在供电行业的运用现状进行了研究，研究表明，条形码在国 内的供电行业的运用有限，市场前景广阔。 接着，对条形码的发展、分类、特点及运用进行了研究，并对在国内得到广 泛运用的 EAN-13 条形码的结构、 编码规则及译码原理进行学习， 为通过图像处理 对条形码的信息进行识别做好铺垫，此外还将 CCD、CMOS 及 CIS 图像传感器进 行了对比， 最终选择了带CCD图像传感器的数码相机作为本方案的图像采集器件。 然后，采用最大类间法对条形码图像的噪声进行了过滤，实验表明其处理效 果比较理想；采用伽马校正算法对图像进行校正，实验效果表明伽马校正能有效
7、 的增加条形码图像的前、后景的对比度。 此外，运用灰度方差最小值原理对倾斜的条形码图像进行了校正。通过对比 实验，采用加权平均值法对条形码图像进行灰度化处理，从而获得明暗效果理想 的处理效果；根据实验效果采用 Laplacian 算法对条形码图像进行边缘化处理，实 验表明该处理算法处理效果较好；采用不同的二值化算法对扫描图像进行了二值 化实验，根据实验效果，本课题采用最大类间方差法结合基于局部极值法对扫描 图像进行二值化处理。 最后、通过实例对本文研究的基于图像处理的条形码信息识别效果进行了验 证。实验表明，通过图像处理对条形码的识别效果好，能满足本项目的要求。 本课题是基于图像处理的条形码识
8、别技术在智能抄表项目中的应用得到的一 些结论、数据，对拓展条码的识别方式及条形码在其他领域的运用具有一定的借 鉴意义。 关键词：条形码；图像处理；图像校正；噪声过滤；二值化 华北电力大学专业硕士学位论文 II Abstract Since appearing the barcode is widely used in the field of commercial, transportation, warehousing industry, economic and so on, for it has the properties of auto-input, auto-recognition
9、, auto-statistics. While in the power industry, it has not played its full role. On the base of these, Yan Tai Power Supply Co. Ltd launched a research on the intelligent meter reading, and the main work of this article is taking a research on the bar code recognition system base on the image proces
10、sing, which is part of the research. The main works and the conclusion of this article can be summarized as follow. First, a research was taken on the usage of the barcode in the power field，the research results indicated that ,the usage of the barcode in the barcode in the power field is limited ,a
11、nd still has a big market. Then the research on the development ,classification ,characteristics and their usage was taken, and the structure ,coding rule and decoding principle was study on EAN-13， which was widely used in our country, as a steppingstone in order to recognize the information on the
12、 barcode, taking the advantages and disadvantages of CCD, CMOS, and CIS into comparison, and at last the camera with the sensor of CCD is chosen in this article. The Otsu algorithm was used to filtering the image noise, the test result indicates that Otsu algorithm can filter the noise of the image
13、effectively, In order to Improve and enhance the front and background comparison of the image, improve the binarization quality, the Gamma correction was used in this article, the test result indicates that the Gamma correction can enhance the comparison of the front and background comparison of the
14、 image effectively. Whats more, take the principle of the smallest difference of the gray level is chosen to correct the lean of the barcode image, the weighted average theory is chosen to gray the image, take the lightness of the image into consideration, the Laplacian algorithm is chosen to skelet
15、on the image according to the test result. whats more, we take different kind of binarization algorithm into comparison, in order to get the best quality of binarization, finally we chose the Otsu algorithm and Local extreme method together as the binarization algorithm, the test result indicates th
16、at this algorithm is effectively in image binarization. At last, tests is done in order to test whether the result of the bar code recognition system base on the image meets the demand; the test result indicated that the recognition of the method is effective, and meet the demand of this article. This article was a test on the bar code recognition base on the image used in the 华北电力大学专业硕士学位论文 III inte
