專利名稱：一種金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置及識讀方法
一種金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置及識讀方法一、所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置及識讀方法，以實現(xiàn)金屬柱面上二維條碼的快速定位高效識讀。
背景技術(shù)：
金屬表面直接標(biāo)刻Data Matrix 二維條碼快速準(zhǔn)確識讀，是實現(xiàn)金屬部件全生命周期管理和信息追蹤的基礎(chǔ)，是成為提高庫存管理效率、實現(xiàn)生產(chǎn)過程信息采集及實時追蹤的關(guān)鍵。識讀設(shè)備的識讀能力對金屬表面二維條碼信息的讀取速度和正確性很重要，由于現(xiàn)有金屬部件表面的多樣性，目前只能運用手持式二維條碼掃描儀將金屬表面直接標(biāo)刻二維條碼放在掃描儀的識讀范圍內(nèi)進行識讀。現(xiàn)有的二維條碼掃描儀的工作原理是采集金屬表面上直接標(biāo)刻的二維條碼的一幅圖像并對其進行預(yù)處理，然后解碼獲得金屬部件編碼信息。其關(guān)鍵技術(shù)在于預(yù)處理所獲得的二維條碼圖像，然后二值化，確定邊緣，解碼，顯示結(jié)果。根據(jù)目前的研究，手持式二維條碼掃描儀并不是設(shè)計用在圓柱金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀領(lǐng)域，使用時具有下列缺陷1、識讀焦距不能確定，需要人工一手持掃描儀，一手持金屬部件，尋找識讀位置， 定位金屬柱面二維條碼。這種手持式識讀方式即浪費時間又容易使操作人員疲倦。2、由于金屬柱面是圓弧，且一般粗糙度低，易反光以及外界光源干擾等因素，造成采集的金屬柱面二維條碼圖像存在嚴(yán)重的高亮反光干擾。3、由于金屬柱面的圓弧特性，造成采集的二維條碼圖像存在柱面畸變。4、由于它是基于采集的一幅二維條碼圖像進行識讀，所以容易造成圖像采集不完整、信息丟失等問題，造成無法識讀。5、上述缺陷在圓柱金屬直徑越小時，表現(xiàn)的越明顯，造成條碼識讀越困難?，F(xiàn)有掃描儀的上述缺陷，加上金屬表面二維條碼對比度低、人工操作的不穩(wěn)定性、 金屬部件尺寸的多樣性等因素的干擾，降低了金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀率，嚴(yán)重影響了識讀效率。即使可以識讀，也需要在掃描儀前長時間的摸索才能確定金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼圖像的合適的采樣位置，這就導(dǎo)致識讀時間長，識讀效率低。據(jù)發(fā)明人統(tǒng)計， 85%的識讀時間都消耗在尋找的可能識讀位置上。實際應(yīng)用中為了增加二維條碼的識讀效率和正確率，往往采取標(biāo)刻過程中的增強處理和使用過程中的保護兩方面措施。如中國機械工程2011年05期上解志鋒等發(fā)表的題為《零件表面激光直接標(biāo)刻二維條碼的工藝參數(shù)優(yōu)化研究》的文章，介紹了如何優(yōu)化參數(shù)提高標(biāo)刻的質(zhì)量。這些研究和應(yīng)用，都著眼于提高及維護金屬表面二維條碼的對比度和質(zhì)量， 或者從軟件上預(yù)處理所獲得的二維條碼圖像，而沒有考慮在條碼質(zhì)量已定的前提條件下， 如何從原理上設(shè)計全新的自動識讀裝置以及識讀方法來快速準(zhǔn)確地定位金屬柱面二維條碼位置，采集二維條碼，從而提高識讀效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是從識讀裝置設(shè)計和識讀方法創(chuàng)新相結(jié)合的整體研究思路出發(fā)， 解決現(xiàn)有的快速定位采集金屬柱面二維條碼、高亮反光、柱面畸變等方面的難題，以達到快速準(zhǔn)確的采集高質(zhì)量的金屬柱面二維條碼圖像，實現(xiàn)提高識讀效率之目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置，包括底座1、相機2、外殼3、光源4、 紅外線傳感器開關(guān)5、頂蓋7 ；所述的外殼3與底座1、頂蓋7連接，組成一個以底座1上表面為下限，以頂蓋7下表面為上限的長方體封閉裝置；所述相機2安裝在底座1上表面的中央位置；所述頂蓋7包括一個導(dǎo)軌件11、兩個定位件10和兩個縫隙調(diào)節(jié)件12 ；所述導(dǎo)軌件 11是一個中間有矩形通孔矩形薄片，該矩形通孔的短邊有刻度，且薄片長邊兩側(cè)有兩條矩形導(dǎo)軌槽，導(dǎo)軌槽中間與矩形通孔相應(yīng)的位置上有一段缺口，同時在一側(cè)導(dǎo)軌槽缺口處有一矩形薄片的圓柱端面定位塊9，圓柱端面定位塊9前有一個矩形的紅外線傳感器開關(guān)使用孔13 ；所述定位件10由焊接在一個矩形塊上的兩個梯形塊組成；兩個矩形塊的短邊分別位于導(dǎo)軌件11兩側(cè)的矩形導(dǎo)軌槽中，使得兩個矩形塊可沿導(dǎo)軌槽滑動形成可變間隙；所述矩形塊上有一與兩短邊平行、厚度為h的凹槽，使得矩形塊和導(dǎo)軌件11之間形成一個供縫隙調(diào)節(jié)件12運動的通道；所述的梯形塊分別位于兩個矩形塊相對一側(cè)的長邊，形成放置圓柱金屬部件6的定位V型槽；所述縫隙調(diào)節(jié)件12由一個一邊有凸起的金屬薄片單獨組成， 薄片厚度為h，位于矩形塊的凹槽內(nèi)并可沿凹槽運動；兩個矩形塊上各有一個螺紋通孔，用于將定位件10、縫隙調(diào)節(jié)件12固定在導(dǎo)軌件11上；所述光源4安裝在外殼3兩側(cè)的內(nèi)壁上；所述紅外線傳感器開關(guān)5安裝在與圓柱金屬軸線垂直的外殼內(nèi)壁中線處，且位于頂蓋7 的紅外線傳感器開關(guān)使用孔13下方；紅外線傳感器開關(guān)5連接在光源4和相機2的控制回路中，以控制光源4及相機2的開關(guān)。為了達到更好的照明效果，獲得更清晰的圖像，所述光源4與圓柱金屬部件6的軸線平行。為了達到更好的照明效果，獲得更清晰的圖像，所述光源4位于頂蓋7的下表面和相機2的上表面之間。一種金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀方法，包括如下步驟步驟1 調(diào)節(jié)兩個縫隙調(diào)節(jié)件12之間的距離至1 6mm ；步驟2 放置標(biāo)刻Data Matrix 二維條碼垂直于圓柱軸線的圓柱金屬部件6，使圓柱金屬部件6柱面置于頂蓋7的定位V型槽內(nèi)，同時使得圓柱金屬部件6柱面二維條碼不在兩個縫隙調(diào)節(jié)件12形成的縫隙內(nèi)，且圓柱金屬部件6端面靠在圓柱端面定位塊9上。此時，紅外線傳感器開關(guān)5檢測到圓柱金屬部件6，開關(guān)接通，光源4打開，相機2開始采集圖像；步驟3 手動操作圓柱金屬部件6繞軸向順時針旋轉(zhuǎn)一周，旋轉(zhuǎn)時保持圓柱金屬部件6端面與圓柱端面定位塊9緊密接觸，同時相機2自動連續(xù)采集并存儲η幅金屬柱面二維條碼圖像，取走圓柱金屬部件6，紅外線傳感器開關(guān)5斷開，光源4關(guān)閉，相機2停止采集；步驟4 相機2停止采集時，圖像拼接融合算法自動啟動。圖像拼接融合算法包括如下子步驟
子步驟1 針對步驟3中采集存儲的η幅金屬柱面二維條碼圖像，用豎直掃描線掃描左右縫隙邊界線，裁剪取兩條邊界線之間的圖像按順序存儲為A1, A2, A3, ...，An ；子步驟2:置 i = l;A' ！ = A1 ；子步驟3 用豎直掃描線從右向左掃描A' i圖，記錄第一條掃描線上的投影特征信息Hiil，然后依次向左掃描，將每條掃描線上的投影特征信息與第一條掃描線Hiil對比，至對比結(jié)果不相符時，結(jié)束掃描，并存儲最后一條掃描線的投影特征信息Hi,2及位置，裁剪掉位置yu以右的圖像部分存儲為^」；如果至掃描結(jié)束，對比結(jié)果一直相符，則置A' i+1 = Ai+1，并進入子步驟6;子步驟4:用豎直掃描線從右向左掃描Ai+1，將每條掃描線上的投影特征信息，與子步驟3中存儲的最后一條掃描線的投影特征信息Hi,2比對，當(dāng)對比結(jié)果相符時，結(jié)束掃描，存儲最后一條掃描線的位置yi>2，裁剪掉位置yi>2以左的圖像部分并存儲為式，2;如果至掃描結(jié)束，對比結(jié)果一直不相符，則直接進入直步驟8 ；子步驟5 將子步驟3獲得的2^和子步驟4獲得的義，2按左右位置，對準(zhǔn)拼接在一
起，存儲為A' i+1 ；子步驟6 :i = i+1;子步驟7 如果i彡n，進入子步驟8 ；否則，進入子步驟3 ；子步驟8 圖像拼接融合算法結(jié)束，得到的A' n作為接融合算法得到的最終的圖像；步驟5 使用二維條碼解碼算法讀取步驟4得到的圖像A' n，得到金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的信息。本發(fā)明的有益效果包括識讀裝置效果和識讀方法效果，具體如下金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置的效果1)設(shè)計封閉的識讀系統(tǒng)屏蔽外界光源等各種自然條件的干擾，增加金屬柱面二維條碼圖像質(zhì)量，并且定位相機和頂蓋的位置，以確定相機焦距對金屬柱面二維條碼的最佳識讀距離。2)頂蓋的設(shè)計，使得金屬柱面二維條碼能快速定位在縫隙內(nèi)。解決了手持式掃描儀采集金屬柱面二維條碼時尋找條碼位置花費大量時間的問題。3)用紅外感應(yīng)開關(guān)，實現(xiàn)圓柱金屬部件放置在頂蓋上后的內(nèi)部自動識讀操作，進一步節(jié)省識讀時間。金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀方法的效果1)改變現(xiàn)有的二維條碼掃描儀基于一幅圖像的識別原理，采用基于多幅圖像拼接融合來識別。經(jīng)過發(fā)明人研究，當(dāng)裝置內(nèi)的光源設(shè)置合理，且頂蓋兩個縫隙調(diào)節(jié)件12之間的縫隙較小時，在縫隙內(nèi)的金屬柱面二維條碼受高亮反光影響就會很弱，甚至無影響。同時由于采集的金屬柱面二維條碼的圖像，具有沿圓柱金屬中心軸至兩側(cè)的距離越大，畸變越大的特征，所以頂蓋縫隙越小時，縫隙內(nèi)的條碼圖像的整體柱面畸變就越小。因此調(diào)節(jié)較小頂蓋縫隙，可以獲取多幅無高亮反光，柱面畸變很小的二維條碼圖像。所以，基于多幅圖像拼接融合可以消除高亮反光和柱面畸變的影響，獲取一幅信息完整的高質(zhì)量的金屬柱面二維條碼圖像，大大增加了識讀率以及識讀效率。
2)圖像拼接融合算法是根據(jù)Data Matrix 二維條碼的內(nèi)部信息排列原理，以及垂直圓柱金屬部件軸線標(biāo)刻的二維條碼的特點而設(shè)計的，可以實現(xiàn)二維條碼圖像的快速完美拼接。幻采用快速定位金屬柱面，手動圓柱金屬來高效采集金屬柱面條碼圖像。以取代手持式掃描儀采集金屬柱面二維條碼時操作復(fù)雜，效率低下。綜上，該發(fā)明可以高效定位金屬柱面，快速采集無高亮反光，柱面畸變小的高質(zhì)量的金屬柱面直接標(biāo)刻的二維條碼圖像，然后通過程序解碼?？梢越鉀Q現(xiàn)有手持式條碼掃描儀，針對金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼識讀時種種缺陷，大大的簡化了識讀操作，提高了識讀率，實現(xiàn)了提高綜合識讀效率之目的。根據(jù)發(fā)明人初步統(tǒng)計，在不使用本發(fā)明識讀裝置和識讀方法的情況下，讀取一個金屬柱面二維條碼平均需要5 7秒，而使用本發(fā)明識讀方法和識讀裝置后只需1. 5 2秒，提高了 2 3倍的效率，并且大大提高的識讀率。對于批量金屬柱面上標(biāo)刻的二維條碼識讀，效果更為可觀。
四

圖1是本發(fā)明提出的金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置結(jié)構(gòu)原理2是圖1的左視3是底座1的結(jié)構(gòu)示意4是外殼3的結(jié)構(gòu)示意5是頂蓋7的結(jié)構(gòu)示意6-實施例中的條形光源示意7-實施例中的圖像A1圖8-實施例中的圖像A2圖9-實施例中的圖像A3圖10-實施例中標(biāo)志有投影特征信息Hli2及位置yi>1的A1圖11-實施例中的不，丨圖12-實施例中標(biāo)志有最后一條掃描線的位置y1>2的A2圖I3-實施例中的不，2圖14-實施例中的A' 2圖15-實施例中標(biāo)志有投影特征信息H2,2及位置y2>1的A' 2圖16_實施例中的Ij圖17-實施例中標(biāo)志有最后一條掃描線的位置y2,2的A3圖18-實施例中的32，2圖19-實施例中的A' 3圖中，1-底座，2-相機，3-外殼，4-光源，5-紅外線傳感器開關(guān)，6_圓柱金屬部件， 7-頂蓋，9-圓柱端面定位塊，10-定位件，11-導(dǎo)軌件，12-縫隙調(diào)節(jié)件，13-傳感器開關(guān)使用孔五具體實施例方式本發(fā)明實施實例由如下述的金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置和識讀方法組成。該實施實例的金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置如圖1、圖2所示，由底座1、 相機2、外殼3、光源4、紅外線傳感器開關(guān)5和頂蓋7組成，具體尺寸如下所述的底座1的總體長寬高為168 X 160 X 25mm,底座1上表面中央設(shè)計凸臺，長寬高為158 X 150 X IOmm,下表面設(shè)計凹槽減輕重量，具體見圖3。所述的相機2采用維視公司的AFT-1300UM 130萬工業(yè)級黑白數(shù)字相機，長寬高*M.5XM.5X90mm。設(shè)置開啟拍攝10幀/秒。所述的外殼 3為壁厚5mm殼裝長方體，長寬高為168X 160X210mm，具體見圖4。所述的光源4采用的是兩條條形光源，長寬為140X10mm，具體見圖6。所述的紅外線傳感器開關(guān)5采用定做的 TAD-9128A開關(guān)，要求實現(xiàn)相機2和光源4的回路控制，長寬高為30X25X 17. 5mm，調(diào)節(jié)探測距離為20mm。所述頂蓋7由一個導(dǎo)軌件11、兩個定位件10、兩個縫隙調(diào)節(jié)件12和2個螺釘組成，具體如圖5所示。所述導(dǎo)軌件11的矩形薄片長寬厚為168 X 160 X 2mm，中間矩形通孔大小為60 X 20mm,兩側(cè)的矩形導(dǎo)軌槽尺寸為2 X 2mm,槽壁厚度2mm，中間缺口尺寸長30mm， 在一側(cè)的導(dǎo)軌槽缺口處有長寬高為20X2X 15mm的圓柱端面定位塊9，圓柱端面定位塊9 前面是矩形的傳感器開關(guān)使用孔13，尺寸為20X20mm ；所述的定位件10的矩形塊長高為 160 X 55 X 2mm,梯形塊上底為5mm，下底為10mm，高度為10mm，縱向長度為58mm，矩形塊下表面與短邊平行的中間位置有一凹槽寬度為65mm，深度為1mm，螺紋通孔為M3 ；所述的縫隙調(diào)節(jié)件12長寬為70 X 65mm，凸起部分高度為5mm，薄片厚度為1mm。螺釘選擇GB70-76M3X5。該實施實例的金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀方法，用于識讀直徑12mm刀具， 且刀具柱面直接標(biāo)刻Data Matrix 二維條碼垂直于刀具軸線，具體包括如下步驟步驟1 調(diào)節(jié)兩個縫隙調(diào)節(jié)件12之間的距離至3mm ；步驟2 放置刀具6柱面置于頂蓋7的定位V型槽內(nèi)，同時使得刀具6柱面二維條碼不在兩個縫隙調(diào)節(jié)件12形成的縫隙內(nèi)，且刀具6端面靠在圓柱端面定位塊9上。此時， 紅外線傳感器開關(guān)5檢測到刀具6，開關(guān)接通，光源4打開，相機2開始采集圖像；步驟3 手動操作刀具6繞軸向順時針旋轉(zhuǎn)一周，旋轉(zhuǎn)時保持刀具6端面與圓柱端面定位塊9緊密接觸，同時相機2自動連續(xù)采集刀具柱面二維條碼圖像，取走刀具6，紅外線傳感器開關(guān)5斷開，光源4關(guān)閉，相機2停止采集。此時相機采集存儲了 3幅圖像；步驟4 相機2停止采集時，圖像拼接融合算法自動啟動。包括如下子步驟子步驟1 針對步驟3中采集存儲的3幅刀具柱面二維條碼圖像，用豎直掃描線掃描左右縫隙邊界線，裁剪取兩條邊界線之間的圖像按順序存儲為A1,A2,A3，分別參閱圖7、圖 8、圖 9 ；子步驟2:置 i = l;A' ！ = A1 ；子步驟3 用豎直掃描線從右向左掃描A' 記錄第一條掃描線上的投影特征信息Hlil，然后依次向左掃描，將每條掃描線上的投影特征信息與第一條掃描線Hlil對比，至對比結(jié)果不相符時，結(jié)束掃描，并存儲最后一條掃描線的投影特征信息Hu及位置yu，參閱圖 10，裁剪掉位置yu以右的圖像部分存儲為，參閱圖11 ；子步驟4 用豎直掃描線從右向左掃描A2圖，將每條掃描線上的投影特征信息，與子步驟3中存儲的最后一條掃描線的投影特征信息Hu比對，當(dāng)對比結(jié)果相符時，結(jié)束掃描，存儲最后一條掃描線的位置yu，參閱圖12，裁剪掉位置yi,2以左的圖像部分并存儲為 ^u2，參閱圖13 ；子步驟5 將子步驟3獲得的不,和子步驟4獲得的不，2按左右位置，對準(zhǔn)拼接在一起，存儲為A' 2，參閱圖14;子步驟6 :i = i+1 = 2 ；子步驟7 由于不滿足i彡3，進入子步驟3 ；即用豎直掃描線從右向左掃描A' 2圖，記錄第一條掃描線上的投影特征信息H2il，然后依次向左掃描，將每條掃描線上的投影特征信息與第一條掃描線H2il對比，至對比結(jié)果不相符時，結(jié)束掃描，并存儲最后一條掃描線的投影特征信息H2,2及位置y2>1，參閱圖15，裁剪掉位置y2>1以右的圖像部分存儲為^^，參閱圖16 ；用豎直掃描線從右向左掃描A3,將每條掃描線上的投影特征信息，與存儲的最后一條掃描線的投影特征信息H2,2比對，當(dāng)對比結(jié)果相符時，結(jié)束掃描，存儲最后一條掃描線的位置y2,2，參閱圖17，裁剪掉位置y2,2以左的圖像部分并存儲為I2，2,參閱圖18 ；將獲得的5211和3 按左右位置，對準(zhǔn)拼接在一起，存儲為A' 3，參閱圖19 ；i = i+l = 3；由于滿足i≥3，進入子步驟8 ；子步驟8 圖像拼接融合算法結(jié)束，得到的A' 3作為接融合算法得到的最終的圖像；參閱圖19 ；步驟5 使用二維條碼解碼算法讀取步驟4拼接融合算法得到的圖像A' 3，得到刀具柱面直接標(biāo)刻二維條碼的信息。
權(quán)利要求
1.一種金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置，其特征在于包括底座(1)、相機O)、 外殼⑶、光源⑷、紅外線傳感器開關(guān)(5)、頂蓋(7)；所述的外殼(3)與底座⑴、頂蓋(7) 連接，組成一個以底座(1)上表面為下限，以頂蓋(7)下表面為上限的長方體封閉裝置；所述相機( 安裝在底座(1)上表面的中央位置；所述頂蓋(7)包括一個導(dǎo)軌件(11)、兩個定位件(10)和兩個縫隙調(diào)節(jié)件(1 ；所述導(dǎo)軌件(11)是一個中間有矩形通孔矩形薄片， 該矩形通孔的短邊有刻度，且薄片長邊兩側(cè)有兩條矩形導(dǎo)軌槽，導(dǎo)軌槽中間與矩形通孔相應(yīng)的位置上有一段缺口，同時在一側(cè)導(dǎo)軌槽缺口處有一矩形薄片的圓柱端面定位塊(9)，圓柱端面定位塊(9)前有一個矩形的紅外線傳感器開關(guān)使用孔(13)；所述定位件(10)由焊接在一個矩形塊上的兩個梯形塊組成；兩個矩形塊的短邊分別位于導(dǎo)軌件(11)兩側(cè)的矩形導(dǎo)軌槽中，使得兩個矩形塊可沿導(dǎo)軌槽滑動形成可變間隙；所述矩形塊上有一與兩短邊平行、厚度為h的凹槽，使得矩形塊和導(dǎo)軌件(11)之間形成一個供縫隙調(diào)節(jié)件(1 運動的通道；所述的梯形塊分別位于兩個矩形塊相對一側(cè)的長邊，形成放置圓柱金屬部件(6) 的定位V型槽；所述縫隙調(diào)節(jié)件(1 由一個一邊有凸起的金屬薄片單獨組成，薄片厚度為 h，位于矩形塊的凹槽內(nèi)并可沿凹槽運動；兩個矩形塊上各有一個螺紋通孔，用于將定位件 (10)、縫隙調(diào)節(jié)件(12)固定在導(dǎo)軌件(11)上；所述光源⑷安裝在外殼(3)兩側(cè)的內(nèi)壁上；所述紅外線傳感器開關(guān)(5)安裝在與圓柱金屬軸線垂直的外殼內(nèi)壁中線處，且位于頂蓋(7)的紅外線傳感器開關(guān)使用孔(13)下方；紅外線傳感器開關(guān)(5)連接在光源(4)和相機⑵的控制回路中，以控制光源⑷及相機(2)的開關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置，其特征在于所述光源與圓柱金屬部件(6)的軸線平行。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置，其特征在于所述光源(4)位于頂蓋(7)的下表面和相機O)的上表面之間。
4.一種采用如權(quán)利要求1所述裝置進行金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀方法，包括如下步驟步驟1 調(diào)節(jié)兩個縫隙調(diào)節(jié)件(12)之間的距離至1 6mm ；步驟2 放置標(biāo)刻Data Matrix 二維條碼垂直于圓柱軸線的圓柱金屬部件(6)，使圓柱金屬部件(6)柱面置于頂蓋(7)的定位V型槽內(nèi)，同時使得圓柱金屬部件(6)柱面二維條碼不在兩個縫隙調(diào)節(jié)件(1 形成的縫隙內(nèi)，且圓柱金屬部件(6)端面靠在圓柱端面定位塊 (9)上；此時，紅外線傳感器開關(guān)(5)檢測到圓柱金屬部件(6)，開關(guān)接通，光源(4)打開，相機⑵開始采集圖像；步驟3 手動操作圓柱金屬部件(6)繞軸向順時針旋轉(zhuǎn)一周，旋轉(zhuǎn)時保持圓柱金屬部件 (6)端面與圓柱端面定位塊(9)緊密接觸，同時相機O)自動連續(xù)采集并存儲η幅金屬柱面二維條碼圖像，取走圓柱金屬部件(6)，紅外線傳感器開關(guān)(5)斷開，光源(4)關(guān)閉，相機 (2)停止采集；步驟4 相機(2)停止采集時，圖像拼接融合算法自動啟動；圖像拼接融合算法包括如下子步驟子步驟1 針對步驟3中采集存儲的η幅金屬柱面二維條碼圖像，用豎直掃描線掃描左右縫隙邊界線，裁剪取兩條邊界線之間的圖像按順序存儲為A1, A2, A3,…，An ；子步驟 2:置 i = 1;A' ！ = A1 ；子步驟3 用豎直掃描線從右向左掃描A' i圖，記錄第一條掃描線上的投影特征信息 Hiil，然后依次向左掃描，將每條掃描線上的投影特征信息與第一條掃描線Hiil對比，至對比結(jié)果不相符時，結(jié)束掃描，并存儲最后一條掃描線的投影特征信息Hi,2及位置yu，裁剪掉位置yu以右的圖像部分存儲為義，1;如果至掃描結(jié)束，對比結(jié)果一直相符，則置A' i+1 = Ai+1， 并進入子步驟6 ；子步驟4:用豎直掃描線從右向左掃描Ai+1，將每條掃描線上的投影特征信息，與子步驟3中存儲的最后一條掃描線的投影特征信息Hi,2比對，當(dāng)對比結(jié)果相符時，結(jié)束掃描，存儲最后一條掃描線的位置yi>2，裁剪掉位置yi>2以左的圖像部分并存儲為不，2 ；如果至掃描結(jié)束，對比結(jié)果一直不相符，則直接進入直步驟8 ；子步驟5 將子步驟3獲得的義“和子步驟4獲得的義，2按左右位置，對準(zhǔn)拼接在一起，存儲為A' 1+1 ；子步驟6 :i = i+1 ；子步驟7 如果i彡n，進入子步驟8 ；否則，進入子步驟3 ；子步驟8 圖像拼接融合算法結(jié)束，得到的A' n作為接融合算法得到的最終的圖像； 步驟5 使用二維條碼解碼算法讀取步驟4得到的圖像A' n，得到金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼的識讀裝置及識讀方法，以實現(xiàn)金屬柱面上二維條碼的快速定位高效識讀。該裝置包括底座1、相機2、外殼3、光源4、紅外線傳感器開關(guān)5、頂蓋7，可以高效定位金屬柱面，快速采集無高亮反光，柱面畸變小的高質(zhì)量的金屬柱面直接標(biāo)刻的二維條碼圖像，然后通過程序?qū)崿F(xiàn)圖像拼接融合算法，該算法符合Data Matrix二維條碼的內(nèi)部信息排列原理，以及垂直圓柱金屬部件軸線標(biāo)刻的二維條碼的特點，可以實現(xiàn)二維條碼圖像的快速完美拼接。本發(fā)明解決了現(xiàn)有手持式條碼掃描儀針對金屬柱面直接標(biāo)刻二維條碼識讀時種種缺陷，大大的簡化了識讀操作，提高了識讀率，實現(xiàn)了提高綜合識讀效率之目的。
文檔編號G06K7/10GK102156849SQ201110100489
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者何衛(wèi)平, 李夏霜, 林清松, 王偉, 雷蕾 申請人:西北工業(yè)大學(xué)