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1、2007年12月北京联合大学学报(自然科学版)Dec.2007第21卷第4期总70期JournalofBeijingUnionUniversity(NaturalSciences)Vol.21No.4SumNo.70二维编解码技术研究与应用李媛,李红星,张益农(北京联合大学自动化学院,北京100101)[摘要]对PDF417二维条码编码和解码的新方法及其应用进行研究,编码信息可以是数字、汉字和图像,并且根据编码内容自动选择最佳编码方式,最大限度地节省编码空间;不同于传统的硬件识读方式,开发了更灵活、实用的软件解码程序。采用扫描算法排除条码识读过程中的噪声误
2、差,提高了条码系统的解码精度。[关键词]PDF417二维条码;编码;解码[中图分类号]TP39144[文献标识码]B[文章编号]10050310(2007)04001005条码技术是在计算机的应用实践中产生和发11二维条码展起来的一种自动识别技术,是对数据自动识读且将数据自动输入计算机的重要方法和手段,它是以所谓二维条码,简单地说就是将一维条码存储计算机技术、编解码技术和通信技术的发展为基础信息的方式在二维空间上扩展,将一维条码对物品的综合性科学技术。自动识别技术近几十年在全的标识!转为二维条码对物品的描述!,从而存储球范围内得到了迅
3、猛发展,初步形成了一个包括条更多的信息。由于它具有数据容量大,编码范围广码技术、磁条(卡)技术、光学字符识别、射频技术、(可以把图片、声音、文字、签字和指纹等可以数字语音识别技术及视觉识别等集计算机、光、机电、通化的信息进行编码,用条码表示出来),特别是二维信技术为一体的高新技术学科。其中由于条码技条码还具有信息随载体移动,可以不依赖数据库和术的容易印制、成本低廉、纠错能力强等特点,被广计算机网络而独立运行,当网络系统遭到破坏无法泛应用。运转时,采用条码信息可以代替网络功能的特殊优条码是由一组规则排列的条、空和相应的字符势,被广泛应用于军事和民用的证件管理、报表清
4、组成。这种用条、空组成的数据编码可以供机器识单管理、商品条码以及行包货物运营等各种领域。读,而且很容易译成二进制数和十进制数。这些条本文采用的PDF417二维条码是堆积式二维条和空可以有多种不同的组合方法,从而构成各种不码,结构如图1所示。符号的顶部和底部为空白同码制,应用于不同的场合。条码分为一维条码和区。上下空白区之间为多行结构。每行数据符号二维条码,本文主要研究我国唯一的一个二维条码字符数相同,行与行左右对齐直接衔接。其最小行国家标准PDF417二维条码。数为3,最大行数为90。每行构成包括左空白区、起始符、左行指示符号字符、1~30个数据符号字符、右行指示
5、符号字符、终止符和右空白区。图1PDF417条码结构示意图[收稿日期]2007-03-01[基金项目]北京市教育委员会科技资助项目(KM200411417007)[作者简介]李媛(1970),女,辽宁锦州人,北京联合大学自动化学院副教授,博士,主要研究方向是智能控制与模式识别。第21卷第4期李媛等:二维编解码技术研究与应用11为一个文本码进行处理。2PDF417编码原则3PDF417解码原理为了提高编码效率以及编码的信息量,本文采用了新的编码机制,即对于不同的信息类型采用不传统的译码器硬件译码方式必须保证扫描线同的编码模式,编码原则如下:的倾斜角
6、度不能太大,如图2所示的情况将不能译1)较长的数字字符串,采用数字编码方式实码。为了解决这个问题,本文开发了更灵活、实用现;的软件解码方法。2)以字节表示的文件,如存储的图像信息,可以采用字节编码方式;3)文本信息采用文本编码模式,并且在文本模式下,根据各个文本字符使用的频率,将文本分图2译码器与条码之间的角度为四个类型:大写字母型、小写字母型、标点符号型和混合型,各个类型对应着文本模式下的一个子模与传统的硬件识读方式不同,本文采用扫描条式,在对文本信息进行编码时根据需要在各个子模码,并对扫描得到的条码符号应用软件方法实现解式之间进行转换。码。为了排除扫描
7、过程中的误差,采用以下三个步骤:其中数字编码模式可以将约3个数字位用一1)程序实时判断扫描到的条空宽度;如果扫个码词表示,编码效率比较高;字节编码模式通过描到一个空的宽度小于一个单位模块宽度的一半,基256到基900的转换,将字节序列转换成码词序则认为这个空并不是一个真正的空,而是因为位图列;文本编码模式将两个字符以30为基数组合成采用了非像素的单位而导致在显示一个条时出现一个码词,节省编码空间。的缝隙,因此就将这个空排除掉,即从保存条空始二维条码的码词很多,而且对于相同的信息根末横坐标的数组中将其删除,那么下次要扫描的仍据不同的编码模式所得到的码词是不一样的,所
8、以然是空的
