DataMatrix二维码图像处理与应用.pdf

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1、DataMatrix二维码图像处理与应用同济大学信息与通信工程系唐莉刘富强第二医科大学临床医学专业钱黎俊【摘要】二维码是相对一维条形码而言的一种信息码，在工业自动化、商业、包裹运输、金融、医疗卫生、身份识别、公共安全等领域有乐观的应用前景和潜力。本文以MeteorIIStandard图像采集卡为基础，以识别金属零件上的DataMatrix二维码为目的，对摄像头采集的图像进行处理。实现了实时识别使得该方法能在工业流水线上应用。【关键词】二维码DataMatrix图像处理实时识别【Abstract】2Dcodeisan

2、ewtypeofcodewhichcontainsinformationinbothtwodirections,whileabarcodecontainsdatainonedirectiononly.2Dcodecanbeaddedtovariouskindsofapplicationssuchastheindustryautomation,business,parceldelivery,financial,OA,medical,IDidentification,publicsecurity,etc.Basedon

3、MeteorIIStandard,akindofframegrabber,thisarticlefocusesonreadingtheDataMatrix(akindof2dcode)printedonthesurfaceofmetalparts.Theimagegrabbedbycamerawillbeprocessed.Real-timereadingisrealizedwhichmaketheprogramusefulinstreamlines.【KeyWords】2DcodeDataMatrixImageP

4、rocessRealtimeRecognition1引言许多行业需要用符号来鉴别产品或表示产品的特征。人们日常见到的印刷在商品包装上的条形码就是很好的例子。一维条码的出现使得记录和读取信息变得非常方便，并且很快得到了普及并广泛应用到工业、商业、国防、交通运输、金融、医疗卫生、邮电及办公室自动化等领域。但是由于其信息容量很小，无法有效地表示字母，而且随着科技的发展，越来越多的微小型产品，例如半导体器件、计算机芯片、医疗药品等本身并无足够的空间来容纳条形码——这些都使得条形码的应用范围受到了很大程度上的限制。而二维码的

5、出现则解决了上面的难题。二维码是在平面二维方向上都记录信息的符号，其充分利用了平面上的二维空间，大大提升了信息密度，使得在小面积上编码大数据成为可能。其次由于其超强的纠错能力，即使受到大面积受损也能被准确识别。目前二维码应用于工业自动化、物流、邮政、医疗、商业、金融、交通运输、身份识别、政府管理、公共安全、海关及国防等领域。但在我国，二维码的应用尚属于起步阶段，应用地区和领域也相当局限。但是可以预见，二维码以其独特的优势必将像条形码一样在我国的各个领域被推广和应用。本文通过Matrox公司的图像采集卡Meteor-

6、IIStandard，利用MIL函数库对气动打印在金属零件上的DataMatrix二维码进行了实时捕捉识别，并对采集来的DataMatrix图像进行具体的图像处理，使其达到被识别的要求。最后，通过实验讨论提高识别率的方法。2DataMatrix概述二维码有多种类型，本文只讨论矩阵式DataMatrix二维码的识别，简称DataMatrix。2DataMatrix最大特点就是“小”，能在25mm面积上编码30个数字，因此被广泛用于标示集成电路、药品等小件物品。另外在制造业的流水线生产过程中，打印生成DataMatri

7、x也比较容易。如图1所示DataMatrix符号看起来像一个由深浅两种颜色组成的国际象棋棋盘，每一个相同大小的黑色或白色方格称为一个数据单位，DataMatrix符号就是由许多这样的数据单位组成。在寻边区外层有宽度为一个数据单位的静区。寻边区是“棋盘”的边界，只用于定位和定义数据单位大小，而不含有任何编码信息。被寻边区包围的数据区包含着编码信息。矩阵中的0、1就是DataMatrix的黑白两色小方格，即数据单位。Module数据单位=+QuietZoneFinderPatternDataArea静区寻边区数据区图1

8、DataMatrix的符号[4]DataMatrix采用了Reed-Solomon交织交插编码，编码时加入了纠错码，使DataMatrix的纠错性比较强，以一个5位的流水号“12345”为例，通过编码规则得到DataMatrix的3位码字和5位纠错码，可纠错2位码字，纠错率为2/8=25%。3用MIL识别DataMatrix码Meteor-IIStandar