CN117725949A - 一种带屏扫码器及其扫描方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带屏扫码器及其扫描方法，属于扫码器技术领域，通过识别、定位并提取条形码图像，并采用清晰度评价方法计算条形码图像的清晰度分数，当清晰度分数小于设定的清晰度阈值时，提示重新扫码；当清晰度分数大于等于设定的清晰度阈值时，将条形码图像存储至后台并进行解码，使得扫码器在扫码过程中不用等待上一个条形码解码，就可继续扫描下一个条形码，解决了在扫描多个条形码时需要等待较长时间，导致的扫码工作效率低的问题。

Description

一种带屏扫码器及其扫描方法

技术领域

本发明属于扫码器技术领域，涉及一种带屏扫码器及其扫描方法。

背景技术

扫码器是一种读取条形码信息的机器。利用发射出红外线光源，然后根据反射的结果，利用芯片来译码，最后再返回条形码所代表的正确字符。

在现实应用中，如超市，在扫描一个商品的条形码后，需要等该条形码解码获得数据信息后，才可以继续扫下一个码，导致扫码工作效率低，在排队的人较多时需要等待较长时间，无法满足人们的日常需求。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种带屏扫码器及其扫描方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种带屏扫码器，包括图像识别模块、存储模块、解码模块、统计模块和提示模块，其中：

所述图像识别模块，用于识别、定位并提取条形码图像；

所述存储模块，连接图像识别模块，用于将所述条形码图像存储至后台；

所述解码模块，连接存储模块，在后台对已存储的条形码图像进行解码；

所述统计模块，用于统计已解码的条形码图像的数据信息，并将统计好的信息呈现至带屏扫码器的屏幕中；

所述提示模块，用于提示未能成功解码的条形码。

进一步地，所述图像识别模块，采用清晰度评价方法对条形码图像的清晰度进行评价，当清晰度不满足扫码要求时，发出重新扫码警告。

进一步地，所述清晰度评价方法，包括以下步骤：

S1、对提取的条形码图像进行灰度化处理，其中灰度化公式为：

Gray(i,j)＝a*R(i,j)+b*G(i,j)+c*B(i,j)，

式中：Gray(i,j)代表指定像素点坐标(i,j)处的像素灰度值；R(i,j)、G(i,j)和B(i,j)分别表示在坐标(i,j)处的红色、绿色和蓝色通道的颜色值；a、b、c是权重系数，用于控制不同颜色通道对灰度值的贡献程度，其中0≤a≤1；0≤b≤1；0≤c≤1；a+b+c＝1；

S2、计算每个像素点的梯度值；

S3、计算图像清晰度分数：计算所有梯度值的平均值，然后将这个平均值除以255，得到归一化的平均梯度值，并将所述平均梯度值作为图像清晰度分数；

S4、图像清晰度评价：设置清晰度阈值，若图像清晰度分数大于等于所设置的清晰度阈值，则表明图像是清晰的；若图像清晰度分数小于所设置的清晰度阈值，发出重新扫码警告。

进一步地，所述图像识别模块中，所述识别、定位并提取条形码图像，包括以下步骤：

T1、将扫描获得的图像划分为背景区域和预期目标区域；

T2、调整图像亮度，使预期目标区域易于识别；

T3、对图像进行灰度化处理得到灰度图像；

T4、用滑窗对图像进行逐块处理，并对滑窗内的灰度图像进行二值化处理得到黑白图像；

T5、对黑白图像进行开运算，并剔除小区域；

T6、检测黑白图像中的直线、得到黑白图像中直线所围成的闭合区域；

T7、将所述闭合区域进行图像提取。

进一步地，步骤T2中，所述调整图像亮度，包括以下步骤：

T21、若D<d，则增强预期目标区域的亮度；

T22、若D>d，且Y<r，则增强整个图像区域的亮度；

T23、若D>d，且Y>r，Y1>Rt，则降低预期目标区域的亮度；

其中，D＝Y1/Y，Y1为预期目标区域的平均亮度，Y为整个图像区域的平均亮度，d为背景过曝阈值、0<d<1，r为光照匮乏阈值、31<r<63，Rt为光照过量阈值、220<Rt<232。

进一步地，步骤T4中，所述用滑窗对图像进行逐块处理，并对滑窗内的灰度图像进行二值化处理得到黑白图像，包括以下步骤：

T41、用横向滑窗在图像上下方向滑动，或用纵向滑窗在图像左右方向滑动；

T42、通过方差计算得到滑窗内的像素之间的亮度差异S；

T43、若S＞0.1，对滑窗内的图像进行阈值计算，并将滑窗内图像的像素二值化，若S≤0.1，则将像素置为白色。

进一步地，步骤T5中，所述对黑白图像进行开运算，并剔除小区域，包括以下步骤：

T51、计算各黑色连通区域的面积；

T52、剔除所有面积小于k*M的黑色连通区域，其中，M为最大的黑色连通区域的面积，0.1≤k≤0.5。

第二方面，本发明提供了一种扫描方法，应用于如上所述的一种带屏扫码器。

本发明的有益效果：

通过识别、定位并提取条形码图像，并采用清晰度评价方法计算条形码图像的清晰度分数，当清晰度分数小于设定的清晰度阈值时，提示重新扫码；当清晰度分数大于等于设定的清晰度阈值时，将条形码图像存储至后台并进行解码，使得扫码器在扫码过程中不用等待上一个条形码解码，就可继续扫描下一个条形码，解决了在扫描多个条形码时需要等待较长时间，导致的扫码工作效率低的问题。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步地说明。

图1为本发明中一种带屏扫码器的结构图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1，第一方面，本发明提供了一种带屏扫码器，包括图像识别模块、存储模块、解码模块、统计模块和提示模块，其中：

所述图像识别模块，用于识别、定位并提取条形码图像；

所述存储模块，连接图像识别模块，用于将所述条形码图像存储至后台；

所述解码模块，连接存储模块，在后台对已存储的条形码图像进行解码；

所述统计模块，用于统计已解码的条形码图像的数据信息，并将统计好的信息呈现至带屏扫码器的屏幕中；

所述提示模块，用于提示未能成功解码的条形码。

本实施例中，通过将识别的条形码图像存储至后台再进行解码，使得前端的扫码器不用等待条形码解码就可以进行连续扫码，提高了扫码器的工作效率。需要注意的是，为了保证在后台中条形码图像能够顺利进行解码，要求存储的条形码图像具有一定的清晰度，因此，

进一步地，所述图像识别模块，采用清晰度评价方法对条形码图像的清晰度进行评价，当清晰度不满足扫码要求时，发出重新扫码警告。

进一步地，所述清晰度评价方法，包括以下步骤：

S1、对提取的条形码图像进行灰度化处理，其中灰度化公式为：

Gray(i,j)＝a*R(i,j)+b*G(i,j)+c*B(i,j)，

式中：Gray(i,j)代表指定像素点坐标(i,j)处的像素灰度值；R(i,j)、G(i,j)和B(i,j)分别表示在坐标(i,j)处的红色、绿色和蓝色通道的颜色值；a、b、c是权重系数，用于控制不同颜色通道对灰度值的贡献程度0≤a≤1；0≤b≤1；0≤c≤1；a+b+c＝1。通常情况下，a、b、c是预先确定的数值，取a＝0.299；b＝0.587，c＝0.144，常见的灰度化公式中，三个通道的权重系数之和为1，可以根据实际应用场景和需求进行调整；

S2、计算每个像素点的梯度值；

S3、计算图像清晰度分数：计算所有梯度值的平均值，然后将这个平均值除以255，得到归一化的平均梯度值，并将所述平均梯度值作为图像清晰度分数；

S4、图像清晰度评价：设置清晰度阈值，若图像清晰度分数大于等于所设置的清晰度阈值，则表明图像是清晰的；若图像清晰度分数小于所设置的清晰度阈值，发出重新扫码警告。

需要注意的是，步骤S4中，清晰度阈值取为0.5左右，因为阈值越接近0表明清晰度评价要求越低，即会把模糊图像也认为是清晰的图像；阈值越接近1表明清晰度评价可要求越高，会导致已经很清晰的图像也通过不了这个清晰度评价算法，一直需要重新拍照。

进一步地，所述图像识别模块中，所述识别、定位并提取条形码图像，包括以下步骤：

T1、将扫描获得的图像划分为背景区域和预期目标区域；

T2、调整图像亮度，使预期目标区域易于识别；

T3、对图像进行灰度化处理得到灰度图像；

T4、用滑窗对图像进行逐块处理，并对滑窗内的灰度图像进行二值化处理得到黑白图像；

T5、对黑白图像进行开运算，并剔除小区域；

T6、检测黑白图像中的直线、得到黑白图像中直线所围成的闭合区域；

T7、将所述闭合区域进行图像提取。

需要注意的是，在识别、定位和提取条形码图像过程中，对图像进行了灰度化处理，但是提取后的图像最终保留了原图像，因此在评价条形码图像清晰度的过程中还是需要进一步进行灰度化处理。

进一步地，步骤T2中，所述调整图像亮度，包括以下步骤：

T21、若D<d，则增强预期目标区域的亮度；

T22、若D>d，且Y<r，则增强整个图像区域的亮度；

T23、若D>d，且Y>r，Y1>Rt，则降低预期目标区域的亮度；

其中，D＝Y1/Y，Y1为预期目标区域的平均亮度，Y为整个图像区域的平均亮度，d为背景过曝阈值、0<d<1，r为光照匮乏阈值、31<r<63，Rt为光照过量阈值、220<Rt<232。

进一步地，步骤T4中，所述用滑窗对图像进行逐块处理，并对滑窗内的灰度图像进行二值化处理得到黑白图像，包括以下步骤：

T41、用横向滑窗在图像上下方向滑动，或用纵向滑窗在图像左右方向滑动；

T42、通过方差计算得到滑窗内的像素之间的亮度差异S；

T43、若S＞0.1，对滑窗内的图像进行阈值计算，并将滑窗内图像的像素二值化，若S≤0.1，则将像素置为白色。

需要注意的是，步骤T41中，若是横向放置的条形码，选择横向滑窗；若是纵向放置的条形码，选择纵向滑窗。

进一步地，步骤T5中，所述对黑白图像进行开运算，并剔除小区域，包括以下步骤：

T51、计算各黑色连通区域的面积；

T52、剔除所有面积小于k*M的黑色连通区域，其中，M为最大的黑色连通区域的面积，0.1≤k≤0.5。

第二方面，本发明提供了一种扫描方法，应用于如上所述的一种带屏扫码器。

本发明的有益效果：

通过识别、定位并提取条形码图像，并采用清晰度评价方法计算条形码图像的清晰度分数，当清晰度分数小于设定的清晰度阈值时，提示重新扫码；当清晰度分数大于等于设定的清晰度阈值时，将条形码图像存储至后台并进行解码，使得扫码器在扫码过程中不用等待上一个条形码解码，就可继续扫描下一个条形码，解决了在扫描多个条形码时需要等待较长时间，导致的扫码工作效率低的问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种带屏扫码器，其特征在于：包括图像识别模块、存储模块、解码模块、统计模块和提示模块，其中：

所述图像识别模块，用于识别、定位并提取条形码图像；

所述存储模块，连接图像识别模块，用于将所述条形码图像存储至后台；

所述解码模块，连接存储模块，在后台对已存储的条形码图像进行解码；

所述统计模块，用于统计已解码的条形码图像的数据信息，并将统计好的信息呈现至带屏扫码器的屏幕中；

所述提示模块，用于提示未能成功解码的条形码。

2.根据权利要求1所述的一种带屏扫码器，其特征在于：所述图像识别模块，采用清晰度评价方法对条形码图像的清晰度进行评价，当清晰度不满足扫码要求时，发出重新扫码警告。

3.根据权利要求2所述的一种带屏扫码器，其特征在于：所述清晰度评价方法，包括以下步骤：

S1、对提取的条形码图像进行灰度化处理，其中灰度化公式为：

Gray(i,j)＝a*R(i,j)+b*G(i,j)+c*B(i,j)，

式中：Gray(i,j)代表指定像素点坐标(i,j)处的像素灰度值；R(i,j)、G(i,j)和B(i,j)分别表示在坐标(i,j)处的红色、绿色和蓝色通道的颜色值；a、b和c是权重系数，用于控制不同颜色通道对灰度值的贡献程度，其中0≤a≤1；0≤b≤1；0≤c≤1；a+b+c＝1；

S2、计算每个像素点的梯度值；

S3、计算图像清晰度分数：计算所有梯度值的平均值，然后将这个平均值除以255，得到归一化的平均梯度值，并将平均梯度值作为图像清晰度分数；

S4、图像清晰度评价：设置清晰度阈值，若图像清晰度分数大于等于所设置的清晰度阈值，则表明图像是清晰的；若图像清晰度分数小于所设置的清晰度阈值，发出重新扫码警告。

4.根据权利要求1所述的一种带屏扫码器，其特征在于：所述图像识别模块中，所述识别、定位并提取条形码图像，包括以下步骤：

T1、将扫描获得的图像划分为背景区域和预期目标区域；

T2、调整图像亮度，使预期目标区域易于识别；

T3、对图像进行灰度化处理得到灰度图像；

T4、用滑窗对图像进行逐块处理，并对滑窗内的灰度图像进行二值化处理得到黑白图像；

T5、对黑白图像进行开运算，并剔除小区域；

T6、检测黑白图像中的直线、得到黑白图像中直线所围成的闭合区域；

T7、将所述闭合区域进行图像提取。

5.根据权利要求4所述的一种带屏扫码器，其特征在于：步骤T2中，所述调整图像亮度，包括以下步骤：

T21、若D<d，则增强预期目标区域的亮度；

T22、若D>d，且Y<r，则增强整个图像区域的亮度；

T23、若D>d，且Y>r，Y1>Rt，则降低预期目标区域的亮度；

其中，D＝Y1/Y，Y1为预期目标区域的平均亮度，Y为整个图像区域的平均亮度，d为背景过曝阈值、0<d<1，r为光照匮乏阈值、31<r<63，Rt为光照过量阈值、220<Rt<232。

6.根据权利要求4所述的一种带屏扫码器，其特征在于：步骤T4中，所述用滑窗对图像进行逐块处理，并对滑窗内的灰度图像进行二值化处理得到黑白图像，包括以下步骤：

T41、用横向滑窗在图像上下方向滑动，或用纵向滑窗在图像左右方向滑动；

T42、通过方差计算得到滑窗内的像素之间的亮度差异S；

T43、若S＞0.1，对滑窗内的图像进行阈值计算，并将滑窗内图像的像素二值化，若S≤0.1，则将像素置为白色。

7.根据权利要求4所述的一种带屏扫码器，其特征在于：步骤T5中，所述对黑白图像进行开运算，并剔除小区域，包括以下步骤：

T51、计算各黑色连通区域的面积；

T52、剔除所有面积小于k*M的黑色连通区域，其中，M为最大的黑色连通区域的面积，0.1≤k≤0.5。

8.一种扫描方法，其特征在于：应用于如权利要求1-7任一项所述的一种带屏扫码器。