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《华中科技大学》 2017年
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二维码
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二维码激光高速赋码及识别研究

许健  
【摘要】:激光打标结合机器视觉是目前高速赋码领域的主流方向之一,而二维码激光高速赋码及识别的核心在于既要提高激光飞行标刻二维码的速度,也要保证激光标刻二维码的质量。本文通过激光飞行标刻和激光标刻二维码识别的硬件平台设计,激光高速赋码方法,激光标刻二维码识别等三个方面进行研究,提出相应的技术方案和图像处理算法,提升识别系统的识别效率,并通过反馈识别率和识别速度来检验激光标刻二维码的质量,辅助改进激光高速赋码的技术方案。首先,根据项目需求以及实验环境和条件,设计二维码激光飞行标刻硬件平台、二维码识别硬件平台的结构。分析不同设备的特点完成了系统主要设备的选型,并将二维码激光高速赋码平台与激光标刻二维码识别平台两个子系统整合在一起,完成了系统的整体设计和硬件实验平台的搭建。其次,分析了导致二维码成像质量低下的原因,对一些图像预处理算法进行原理研究和优缺点比较,在此基础上,针对激光标刻二维码成像质量低劣的情况,采用合适的算法并开发基于像素统计的图像分割算法、基于模板匹配的定位算法,运用ZXing的开源解码模块对二维码进行解码,最后将所有算法和功能模块内嵌到用wxwidges开发的识别软件平台中,并且提供识别率和识别速度等参数。第三,通过研究飞行标刻的运动原理,确定直接对点位置进行运动补偿的技术方案。分析二维码编码及生成的原理,采用一定尺寸的圆形替代普通二维码的码块,实现二维码的点阵化,并在此基础上,对二维码进行反向操作,进一步减小了填充面积并通过实验验证了二维码点阵化和反向操作均能够缩短激光标刻时间。提出激光标刻反向点阵二维码的整体技术方案。此外,本文利用实验平台,对激光高速赋码及识别的技术方案和算法做了综合测试,同时对系统的不足之处做出相应的补充说明,为后续的研究提供参考。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.4;TN249

【参考文献】
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