基于ARM的PDF417二维条码识别

论文摘要

条码技术是随通信技术,计算机技术的发展应运而生的自动识别技术的一种。根据二进制编码规则对应形成的由对光反映率不同的条、空组成的图形,经光电扫描识读器扫描,将采集的信息经处理器进行处理,从而达到自动识别的目的。条码技术自出现以来,得到了人们的普遍关注,发展十分迅速,已广泛用于交通运输、商业、医疗卫生、制造业、仓储业、邮电业等领域,极大的提高了数据采集和信息处理的速度,提高了工作效率,并为管理的科学化、信息化和现代化作出了贡献。目前常用的是一维条码,但一维条码最大的弱点就是表征的信息量是有限的,需要依赖外部数据库支持,离开这个数据库条码本身就没有意义了。二维条码克服了这一弱点,它是在一维条码基础上形成的高密度、高信息量的条码,可以将大量信息在小区域内编码,它本身就是一个完整的数据文件,是实现证件、卡片等信息存储、携带并可以通过机器自动识读的理想方法。本课题采用流行的嵌入式技术,采用S3C44BOX作为二维条码PDF417识别器的数据采集终端,该终端内嵌μC/OS-Ⅱ操作系统,将应用分解成多任务,简化了应用系统软件设计;使控制系统的实时性得到了保证,提高了系统的可靠性和稳定性;同时也增强了系统的可扩展性和产品开发的可延续性。本课题的主要任务是PDF417（Portable Data File）二维条码图像的识别。先由扫描仪或照相机获取二维条码的原始图像,再由PC（Personal Computer）计算机中的图象处理程序对图象数据进行处理,然后在条码中定位单个码字符号的图像,利用算法识别出单个码字符号。本文在条码图像的预处理方面进行了算法改进,取得了较好的成果,能够有效的去掉干扰噪声和图像定位。通过实验结果表明:本课题研究的二维条码识别系统是比较令人满意的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 二维条码的应用现状及发展前景
• 1.2.1 国外二维条码的标准化现状
• 1.2.2 国外二维条码的应用
• 1.2.3 国内二维条码的标准化
• 1.2.4 国内二维条码的应用
• 1.2.5 国内外二维条码识别设备现状
• 1.3 本课题的研究意义
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 PDF417的结构及编码原理
• 2.1 PDF417条码的符号结构和特性
• 2.2 PDF417条码的符号表示
• 2.2.1 符号字符的结构
• 2.2.2 码字集
• 2.2.3 符号字符的簇
• 2.2.4 行指示符号字符
• 2.3 PDF417条码的压缩模式结构
• 2.3.1 模式锁定与模式转移
• 2.3.2 文本压缩模式（TC）
• 2.3.3 字节压缩模式（BC）
• 2.3.4 数字压缩模式（NC）
• 2.4 PDF417条码的数据编码
• 2.5 全球标记标识符（GLI）
• 2.5.1 GLI值及码字序列
• 2.5.2 GLI应用
• 2.6 错误检测与纠正
• 2.6.1 纠错等级
• 2.6.2 错误纠正容量
• 2.6.3 错误纠正等级的选择
• 2.6.4 错误检测与错误纠正码字的计算
• 2.7 本章小结
• 第3章 基于ARM和μC/OS-Ⅱ的嵌入式系统
• 3.1 ARM微处理器
• 3.1.1 ARM及其产品介绍
• 3.1.2 ARM7微处理器系列
• 3.1.3 ARM微处理器结构
• 3.2 μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 特点
• 3.2.3 工作原理
• 3.2.4 任务及任务管理
• 3.2.5 任务调度
• 3.2.6 任务通信
• 3.3 本章小结
• 第4章 二维条码识别设备终端硬件设计
• 4.1 微处理器芯片
• 4.2 图像采集模块
• 4.3 存储器单元
• 4.4 串口电路单元
• 4.5 电源
• 4.6 看门狗单元
• 4.7 JTAG接口单元
• 4.8 本章小结
• 第5章 二维条码图像识别软件的实现
• 5.1 数字图像的形成
• 5.2 二维条码译码算法
• 5.2.1 原始条码图像的采集
• 5.2.2 图像二值化
• 5.2.3 全局阈值
• 5.2.4 局部阈值
• 5.2.5 最佳阈值的选择
• 5.2.6 直方图技术
• 5.2.7 一维最大熵阈值法
• 5.2.8 降噪处理
• 5.2.9 图像校正
• 5.2.10 图像的译码过程
• 5.3 二维条码识别系统
• 5.3.1 二维条码系统的软硬件环境
• 5.3.2 系统运行实验
• 5.4 本章小结
• 结论及展望
• 全文结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表