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现代包装中通常使用的条码都是一维条码,但是一维条码存在许多缺陷,无法更好满足包装在运输、存储和表达信息方面的要求。二维条码的诞生解决了一维条码所不能解决的问题,它能够在横向和纵向两个方位同时表达信息,能够在很小的面积内表达大量的信息,使条码脱离数据库成为独立的信息载体;同时二维条码采用现在世界上最先进的纠错控制码之一的RS码,大大提高了条码信息的读取能力。近些年来二维条码在我国某些领域进行了尝试性的应用,但往往都是基于国外的一些软件公司的应用软件平台之上进行应用的,导致相关研究受到很大的限制。本课题针对二维条码中具有代表性的行排式二维条码-PDF417条码,基于EmbeddedvisualC++4.0设计平台,设计相关的算法,生成条码编译系统的雏形。
本课题的研究目的是对四一七国家条码规范和PDF417条码的关键技术与核心算法进行分析和研究,实现PDF417条码的生成与识别系统设计。论文的主要内容有:
首先,研究PDF417条码的结构与压缩原理,并设计一个二维条码数据编码与解码的有效方法,通过此方法,条码字符能够尽可能的节约码字数量,从而提高了条码信息携带量;
其次,介绍Reed-Solomon错误控制码(RS码)的编码与译码原理,在伽罗华域GF(929)内根据其编译码的原理重点分析与研究其在本课题中的实际应用,并提出了一种优化的查表算法,完成了PDF417纠错的实现;
然后,以S3C2440为核心处理器以及OV9650为数字视频采集芯片,构建了高度集成的嵌入式实时图像采集平台,进而提出了一种可行的嵌入式实时图像采集驱动设计方案,极好地满足便携式条码图像采集系统的需求,大大加快数据读取的速度;
最后,图像采集系统将条码图像转化为数字图像后传送至计算机中,由计算机中的图像处理程序对图像数据进行处理,在条码中定位单个码字符号的图像,利用投影算法识别出单个码字符号。然后根据编码的原则设计出PDF417条码的译码算法,并且将设计出的译码算法程序化,将码字转换成为所需要的文字信息。
通过多次试验,本课题二维条码识别系统对PDF417条码的读取速度和识别结果比较满意。系统性能良好,稳定性、可靠性和准确度高,具有较大的实用性和应用价值。