专利名称：一种矩阵式二维条码搜索装置的制作方法
技术领域：
一种矩阵式二维条码搜索装置
技术领域：
本实用新型涉及一种条码搜索装置，特别涉及一种矩阵式二维条码搜索装置。背景技术：
条码技术是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门容编码、印刷、识别、 数据采集和处理于一身的新兴技术。条码技术由于其识别快速、准确、可靠以及成本低等优点，被广泛应用于商业、图书管理、仓储、邮电、交通和工业控制等领域，并且势必在逐渐兴起的“物联网”应用中发挥重大的作用。常见的多为一维条码，一维条码信息容量较小，一般只有几十个字节。一维条码是由一组按一定编码规则排列的条、空符号组成，其原理是利用条形码的粗细及黑白的线条来代表信息。二维条码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形上记录数据符号信息的条码。二维条码具有较大的信息容量，一定的校验功能， 良好的纠错能力。二维条码可以分为堆叠式二维条码和矩阵式二维条码。堆叠式二维条码是由多行短截的一维条码堆叠而成，代表性的堆叠式二维条码包括PDF417、Code 49、Code 16K等。矩阵式二维条码是由按预定规则分布于矩阵中的黑、白模块组成，代表性的矩阵式二维条码包括 Code one、Aztec、Date MatriX、QR 码等。现有技术中，必须通过检测探测图形来判断是否存在矩阵式二维条码，并根据探测图形确定条码位置以及条码方向，然后再进行后续处理。若探测图形缺失或污损，则现有的解码装置无法确定是否存在条码。
发明内容为了解决现有技术中需要通过检测探测图形来判断是否存在矩阵式二维条码的问题，本实用新型提供了一种矩阵式二维条码搜索装置。上述装置无需通过搜索探测图形即可判断是否存在矩阵式二维条码，此外，本实用新型装置还可以进一步确定矩阵式二维条码的位置、方向以及码制。本实用新型提供了一种矩阵式二维条码搜索装置，包括提取单元；第一判断单元，连接提取单元；第二判断单元，连接第一判断单元；直线拟合单元，连接第二判断单元； 第三判断单元，连接直线拟合单元；矩阵特征生成单元，连接第三判断单元；第四判断单元，连接矩阵特征生成单元。通过上述装置，无需通过搜索探测图形即可判断是否存在矩阵式二维条码，此外， 本实用新型装置还可以进一步确定矩阵式二维条码的位置、方向以及码制。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型矩阵式二维条码搜索方法的流程图；图2是根据本实用新型矩阵式二维条码搜索方法一优选实施例的提取黑白边界线段示意图；图3是根据本实用新型矩阵式二维条码搜索方法一优选实施例的基于黑白边界线段构建直线的示意图；图4是根据本实用新型矩阵式二维条码搜索方法一优选实施例的通过判断行平行线组及列平行线组构建的网格是否符合矩阵式二维条码的特性的流程图；以及图5是本实用新型矩阵式二维条码搜索装置的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种矩阵式二维条码搜索方法。该方法无需通过搜索探测图形即可判断是否存在矩阵式二维条码。此外，本实用新型方法还可以进一步确定矩阵式二维条码的位置、方向以及码制。图1是本实用新型矩阵式二维条码搜索方法的流程图。如图1所示，在本实用新型的矩阵式二维条码搜索方法中，首先在预定区域内，提取符合预定长度的多个黑白边界线段；然后基于提取到的多个黑白边界线段构建多个直线；再根据平行线特性对多个直线进行分组并形成行平行线组及列平行线组；最后根据矩阵式二维条码的特性，通过对行平行线组及列平行线组构建的网格进行判断来确认是否存在矩阵式二维条码。图2是根据本实用新型矩阵式二维条码搜索方法一优选实施例的提取黑白边界线段示意图。如图2所示，获取条码图像以后，首先对条码图像进行扫描，并在该条码图像区域内提取符合预定长度的多个黑白边界线段。在存在矩阵式二维条码时，该黑白边界线段主要是矩阵式二维条码模块之间的分界线。矩阵式二维条码是由按预定规则分布于矩阵中的黑、白模块组成的，黑、白模块之间具有黑白边界线段，当这些黑白边界线段是模块之间的分界线时，则其长度应该满足模块宽度的整数倍。因此，在本实施例中，将预定长度设为模块宽度的整数倍。这样，宽度为模块宽度整数倍的模块黑白边界线段将被提取。然后，根据这些提取到的黑白边界线段构建多个直线。例如，可以先根据是否属于同一直线将这些提取到的黑白边界线段进行分组，然后根据属于同一组的黑白边界线段拟合出一条直线，从而获得多个直线。具体的，首先判断哪些黑白边界线段属于同一直线。具体的判断可以通过习知运算来实现，例如根据Hough变换来确定某一黑白边界线段与另一黑白边界线段是否属于同一直线。由于通过拍摄或扫描所获得的条码图像可能会出现一定的倾斜或弯曲，因此，在判断两条黑白边界线段是否属于同一直线时可以预先设定一个误差范围，根据运算结果是否符合该误差范围来判断该两条黑白边界线段是否属于同一直线，当运算结果符合该误差范围时则认为该两条黑白边界线段为同一直线，当运算结果不符合该误差范围时，则认为该两条黑白边界线段不属于同一直线。得出的属于同一直线的黑白边界线段将被划分为同一直线组。经过上述分组后，优选判断属于同一直线组的黑白边界线段的数量是否满足某个预设值，当属于同一直线组的黑白边界线段的数量满足某个预设值时，例如大于等于1条时，则根据该直线组的黑白边界线段拟合出一条直线。如图3所示，这样就基于提取到的黑白边界线段构建出了多条直线。图3是根据本实用新型矩阵式二维条码搜索方法一优选实施例的基于黑白边界线段构建直线的示意图，为表示清晰，图3中以虚线代表构建出的直线。在对黑白边界线段进行构建获得多条直线以后，将所获得的各条直线进行平行性判断并将相互平行的直线划分为平行线组。首先，判断哪些直线相互平行，具体的判断可通过习知的运算来实现。例如，根据两条直线间的相交角度来判断两条直线是否平行，由于通过拍摄或扫描所获得的条码图像可能会出现一定的倾斜或弯曲，这些倾斜或弯曲会导致通过上述构建获得的直线相交，因此，为了消除掉由倾斜或弯曲造成的这种误差，在判断两条直线是否平行时可以预先设定一个近似范围，例如预设0度 30度的角度范围为近似范围，当两条直线的相交角度在0度 30度范围内时，认为该两条直线为平行，当两条直线的相交角度大于0度 30度范围时，则认为该两条直线不平行。经过上述平行性判断之后， 得出的相互平行的直线将被划分为同一平行线组。根据矩阵式二维条码的特性，经过上述方法对平行线组分组之后，将获得两组平行线组，为表述方便，本实用新型将其分别命名为行平行线组及列平行线组其余未划入上述行、列平行线组的直线将被滤除掉，例如筛除与行平行线组及列平行线组的相交角度大于预定值的直线。如图3所示，经过上述方法获得的行、列平行线组形成了网格。图4是根据本实用新型矩阵式二维条码搜索方法一优选实施例的通过判断平行线组构建的网格是否符合矩阵式二维条码的特性来确认条码是否为矩阵式二维条码的流程图。在分别获得行和列两个方向的平行线组后，将根据矩阵式二维条码的特性，通过判断这两个平行线组构建出的网格是否符合矩阵式二维条码的特性来确定该条码是否为矩阵式二维条码。例如，如图4所示，由于矩阵式二维条码的行与列为正交，因此可以利用该特性作为判断标准，判断行平行线组与列平行线组之间的相交角度是否为正交。同样的，为消除掉由倾斜或弯曲造成的误差，在判断两个平行线组是否正交时可以预先设定一个近似范围，例如预设70度 110度的近似角度范围，当两者相交角度在70度 110度范围内时，认为这两个平行线组正交， 否则认为这两个平行线组为不正交。由于矩阵式二维条码是由按预定规则分布于矩阵中的黑、白模块组成的，因此也可以利用该特性作为判断标准。若经过正交判断后认为这两个平行线组为正交的，则进一步判断该网格的网格单元宽度或平行线间距。若经过判断认为网格单元宽度或平行线间距为模块宽度的整数倍，则进一步判断网格的数量。若经过判断认为网格的数量满足预设的数量，则认为该条码为矩阵式二维条码。在本实用新型中，只是列举了几种根据矩阵式二维条码的特性的判断标准，以及根据这些标准进行判断的流程，事实上，这些判断标准并不固定于上述种类以及上述次序， 本领域技术人员完全可以采用矩阵式二维条码的其他特性作为判断标准确认该条码是否为矩阵式二维条码。此外，通过行平行线组与列平行线组的方向可得到条码的方向。沿行平行线组及列平行线组的方向进一步搜索黑白边界线段，可判断条码的边界和高度，从而确定码区的位置，例如通过继续扫描或者通过一定的映射关系来判断条码的边界。进一步地，还可通过网格进行取样，并根据网格单元的像素值与标志性图形的匹配度来判断该矩阵式二维条码的码制。如图5所示，本实用新型进一步提供了一种使用上述方法的矩阵式二维条码搜索装置10，包括提取单元11、第一判断单元12、第二判断单元13、直线拟合单元14、第三判断单元15、矩阵特征生成单元16、第四判断单元17。提取单元11，用于检测并提取黑白边界线段。第一判断单元12，用于判断提取单元11提取到的黑白边界线段中哪些黑白边界线段属于同一直线，并将属于同一直线的黑白边界线段划分为同一直线组。第二判断单元13，进一步判断第一判断单元12确定的属于同一直线组的黑白边界线段的数量是否满足预设值。直线拟合单元14，当第二判断单元13确定的属于同一直线组的黑白边界线段的数量满足预设值时，根据这些黑白边界线段拟合出一条直线。第三判断单元15，对直线拟合单元14拟合出的各条直线进行平行性判断，并将相互平行的直线划分为行平行线组与列平行线组。矩阵特征生成单元16，根据行平行线组与列平行线组生成网格。第四判断单元17，通过判断行平行线组与列平行线组构建出的网格是否符合矩阵式二维条码的特性来确定是否存在矩阵式二维条码，并获取上文描述的其他条码信息。在上述实施例中，仅对本实用新型进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型进行各种修改。
权利要求1. 一种矩阵式二维条码搜索装置，其特征在于，所述矩阵式二维条码搜索装置包括 提取单元；第一判断单元，连接所述提取单元； 第二判断单元，连接所述第一判断单元； 直线拟合单元，连接所述第二判断单元； 第三判断单元，连接所述直线拟合单元； 矩阵特征生成单元，连接所述第三判断单元； 第四判断单元，连接所述矩阵特征生成单元。
专利摘要本实用新型提供了一种矩阵式二维条码搜索装置，包括提取单元，用于检测并提取黑白边界线段；第一判断单元，用于将属于同一直线的黑白边界线段划分为同一直线组；第二判断单元，用于判断第一判断单元确定的属于同一直线组的黑白边界线段的数量是否满足预设值；直线拟合单元，根据黑白边界线段拟合直线；第三判断单元，用于将相互平行的直线划分为行平行线组与列平行线组；矩阵特征生成单元，根据行平行线组与列平行线组生成网格；第四判断单元，判断是否存在矩阵式二维条码。该装置无需通过搜索探测图形即可判断是否存在矩阵式二维条码，此外，该装置还可以进一步确定矩阵式二维条码的位置、方向以及码制。
文档编号G06K7/10GK201965628SQ20102021329
公开日2011年9月7日 申请日期2010年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者兰福生, 蔡强, 邱有森, 陈文传 申请人:福建新大陆电脑股份有限公司