许昌条码中图像处理的理论和算法

许昌条码在识读之前必须进行图像处理，下面介绍几种常见的图像处理的理论和算法。

1．灰度处理

数字图像在计算机上以位图的形式存在，位图是一个矩阵式点阵，其中每一点称为像素，像素是数字图像中的基本单位。一幅m×n大小的图像，是由m×n个明暗度不等的像素组成的。数字图像中各个像素所具有的明暗程度由灰度值所标识。一般将白色的灰度值定义为255，黑色的灰度值定义为0，而由黑到白之间的明暗度均匀地划分为256个等级。对于黑白图像，每个像素用一个字节数据来表示，而在彩色图像中，每个像素需用三个字节数据来表述，就能呈现五彩缤纷的颜色。彩色图像可以分解成红（R）、绿（G）、蓝（B）三个单色图像，任何一种颜色都可以由这三种颜色混合构成。在图像处理中，彩色图像的处理通常是通过对其三个单色图像分别处理而得到的。但是一幅彩图中每个像素都用RGB分量表示，图像文件将会变得非常庞大，因此在实际应用中，通常采用调色技术，将256色位图转变为灰度图像。对于24位真彩图，每个像素用三个字节分别表示R、G、B三个分量。将256色位图转换为灰度图像，首先必须计算每一种颜色对应的灰度值。256色位图的灰度图像与RGB值的对应关系如下：

Y＝0.299R＋0.587G＋0.114BR＝G＝B＝Y

根据R、G、B的值求出Y值后，将R、G、B的值都赋予Y值，写入新图，这样就可以将256色位图转换成灰度图像。

2．灰度直方图

在数字图像处理中，一个简单和有用的工具是直方图，它概括一幅图像的灰度级内容。任何一幅图像的直方图都包括了可观的信息，某些类型的直方图还可以由其直方图完全描述。直方图的计算是简单的，直方图的计算可以用相当低的代价来完成。

直方图是灰度值的函数，描述的是图像中具有该灰度级的像素的个数，其横坐标级（0～L－1），纵坐标表示该灰度出现的频率（像素的个数）

3．图像二值化处理

为了便于对图像进行后续处理，需要对图像进行二值化处理，二值化处理将不可避免地丢失图像信息。若阈值选取过小，会提取多余的部分；若选取的过大，会丢失所需要的图像信息。因此阈值选取是图像二值化处理中的一项重要技术，它的选取直接关系到后续的处理。针对条码识读系统而言，二值化图像的效果直接影响到条码识读的可靠性。

阈值化分割原理：先确定一个处于图像灰度取值范围之中的阈值，然后将图像中各个像素的灰度值都与这个阈值相比较，并根据比较结果将对应的像素划分为两类：像素灰度值大于阈值的为一类，像素值小于和等于阈值的为另一类。这两类像素一般分属图像中的两类区域，所以对像素根据阈值分类达到了分割的目的。如果一个物体其内部具有均匀一致的灰度值，并分布在一个具有另一个灰度值均匀背景中，使用阈值的效果更佳。

阈值分割算法主要有两个步骤：

①确定需要的分割阈值。

②将像素与分割阈值做比较并划分。

使用条码标签的好处

1.可靠准确。有资料可查键盘输入平均每300个字符一个错误，而条码输入平均每15000个字符一个错误。如果加上校验为位出错率是千万分之一。

2.数据输入速度快。键盘输入，一个每分钟打90个字的打字员1.6秒可输入12个字符或字符串，而使用条码，做同样的工作只需0.3秒，速度提高了5倍。

3.经济便宜。与其它自动化识别技术相比较，推广应用条码技术，所需费用较长低。

4.灵活、实用。条码符号作为一种识别手段可以单独使用，也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别，还可和其他控制设备联系起来实现整个系统的自动化管理。同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。

5.自由度大。识别装置与条码标签相对位置的自由度要比OCR大得多。条码通常只在一维方向上表达信息，而同一条码上所表示的信息完全相同并且连续，这样即使是标签有部分缺欠，仍可以从正常部分输入正确的信息。

6.设备简单。条码符号识别设备的结构简单，操作容易，无需专门训练。

7.易于制作。可印刷，称作为“可印刷的计算机语言”。条码标签易于制作，对印刷技术设备和材料无特殊要求。

EAN系统提供了一般企业改善经营效率及提高生产力的方法，应用不同的EAN标准，在物流，减少纸张成本、缩短订单及运送时间、增进正确性、改善整个供应链的管理等方面，会有非常明显的效益，尤其是生意伙伴间均使用EAN系统来完成交易及流通，所节省的成本更可观。对制造商的益处便于收集商品信息，了解消费趋势，快速回应消费需求；使用统一标签，减少重复作业，节省贴标人力；库存管理工作效率提高，精确性提高；出货、送货工作效率提高，降低物流作业成本；信息的收集迅速及时，便于制订产品计划及订货。对批发商的益处迅速、精确地处理订货、送货工作，提高服务品质；库存管理精确、详细，防止资本积压；提高对零售业的服务品质；实时掌握商情，增强竞争力，创造更高利润。对零售商的益处排除使用店内码之负责影响；及时收集运用商品资料，掌握畅销商品，增加盈利；结帐迅速而精确；节省大量人力，防止收银员的舞弊；便利商品价格的变动；使库存、订/出货、营业分析等得到有效的管理；能对消费者提供更好的服务，建立顾客的忠诚度。对从业人员的益处作业更快速无误，精神愉快不易疲劳；避免例行性工作的枯燥，造成职业厌倦；实施自动化系统能使从业人员享受工作的乐趣，提高工作士气；简化作业流程，工作更加轻松。对顾客的益处获得迅速、友善、精确的服务；结帐前排除计算上的错误，顾客可以安心购买；商店能维持较多、较好的商品选择，而不致有缺货的情形发生；顾客能获得好的购物环境及好的购物心情。

我们在超市购物结账时，收银员用读码器对着商品的条形码轻轻一扫，“嘀”的一声，商品的名称、价钱、产地等信息就全部显示在收银机上了。小小的条形码却有着如此大的功能，它是怎样记录下商品信息的呢？

其实，它的历史可追溯到1952年，当时，美国费城德雷克塞尔大学技术系学生的诺曼伍德兰和伯纳德西尔弗获得了最初的条形码专利权。当时的条形码与现在的不同，不是由线条构成，而是由一组同心圆构成，通过照片扫描器读取。1966年，条形码技术被用于商业领域。例如当时在美国克罗格连锁超市的辛辛那提分店安装了条形码系统，一旦有顾客碰到不能正确读取的条形码，超市会提供免费购物券。

随后，条形码的读取器开始与电脑互联，这套体系才开始在各种领域中逐渐得到扩展和运用，如军事机构、图书馆和血库的档案管理。现今，条形码体系在多个国家得到应用。

那么，商品上为什么要用条形码？商品条形码作为一种产品符号，每一种商品都有它唯一对应的条形码，就像身份证一样。对于生产、运输、存储及零售商来说，商品条码的作用是显而易见的，大大减少了各方面的成本。

如今，条形码已经被用到了几乎所有需要做标记的物品上，从航天飞机到杂货店里的油盐酱醋。在身边绝大多数买来的东西上，你都可以发现它的身影。通过条形码技术，人们能够迅速、准确地实现各行业的快速结算及登录、分拣，提高工作效率。