Ｄａｔａ　Ｍａｔｒｉｘ码条码解码芯片及其解码方法技术

本发明专利技术提供一种Ｄａｔａ?Ｍａｔｒｉｘ码条码解码芯片。特征搜索单元在条码图像中搜索位置探测图形来确定位置探测图形的像素坐标。条码参数获取单元根据位置探测图形的像素坐标来获取条码参数，确定条码区域和条码方向。校正特征获取单元在条码图像上搜索校正图形，获取校正图形的像素坐标。模块信息处理单元根据校正图形的像素坐标计算Ｄａｔａ?Ｍａｔｒｉｘ码的模块所对应的灰度值。二值化单元对Ｄａｔａ?Ｍａｔｒｉｘ码的模块进行二值化处理。码字提取单元根据二值化处理的Ｄａｔａ?Ｍａｔｒｉｘ码的模块提取码字。纠错译码单元根据纠错等级对码字进行纠错译码处理。本发明专利技术还提供一种通过Ｄａｔａ?Ｍａｔｒｉｘ码解码方法。本发明专利技术的ＤａｔａＭａｔｒｉｘ码条码解码芯片以及Ｄａｔａ?Ｍａｔｒｉｘ码解码方法能保证Ｄａｔａ?Ｍａｔｒｉｘ码解码过程快速、顺利地进行。

【技术实现步骤摘要】
DataMatr i χ码条码解码芯片及其解码方法
本专利技术涉及条码识别
，特别地，涉及一种Data Matrix码条码解码芯片及 其解码方法。
技术介绍
条码技术是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门集编码、印刷、识别、 数据采集和处理于一身的新兴技术。条码技术由于其识别快速、准确、可靠以及成本低等优 点，被广泛应用于商业、图书管理、仓储、邮电、交通和工业控制等领域，并且势必在逐渐兴 起的“物联网”应用中发挥重大的作用。目前被广泛使用的条码包括一维条码及二维条码。一维条码又称线形条码是由平 行排列的多个“条”和“空”单元组成，条形码信息靠条和空的不同宽度和位置来表达。一 维条码只是在一个方向(一般是水平方向)表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息，因 此信息容量及空间利用率较低，并且在条码污损后即无法识别。二维条码是由按一定规律在二维方向上分布的黑白相间的特定几何图形组成，其 可以在二维方向上表达信息，因此信息容量及空间利用率较低，并具有一定的校验功能。二 维条码可以分为堆叠式二维条码和矩阵式二维条码。堆叠式二维条码是由多行短截的一 维条码堆叠而成，代表性的堆叠式二维条码包括PDF417、Code 49、Code 16K等。矩阵式二 维条码是由按预定规则分布于矩阵中的黑、白模块组成，代表性的矩阵式二维条码包括QR 码、Data Matrix码、Maxi Code、Aztec Code、汉信码等。二维条码除具备一维条码也具有 的优点外，同时还具有信息容量大、密度高、具有纠错功能、可表示各种多媒体信息以及多 种文字信息、保密防伪性强、解码可靠性高的特点。现有技术在对二维条码进行解码的过程中，通常是利用摄影设备对条码进行拍 摄，以获取条码图像，然后对条码图像进行去燥、灰度提取、二值化、码字提取、译码等处理 方法。然而，上述现有技术在对条码图像进行自适应亮度均衡化和二值化处理过程时， 是针对每一个像素点进行自适应亮度均衡化和二值化处理，因此要对每一个像素点的灰度 进行调节，并与阈值灰度进行比对，数据计算量很大，降低了系统的处理速度。而且由于该 系统是在不知晓条码特征信息(即条码的相关参数，包括条码方向、条码区域尺寸和条码 版本、条码畸变系数等信息)的情况下进行二值化处理，会造成模块错误，即在二值化过程 中，由于噪声、畸变等因素的影响，出现模块的深浅状态和设计状态发生倒置的情况，这大 大降低条码的识别能力，增加了条码识别的误码率。尤其在条码版本较高，所含模块数量较 多的情况下，或者是条码图像分辨率低，曝光质量不佳的情况下，这种方法较难对二维条码 进行识别。另外，现有技术的Data Matrix码识别系统通常是采用处理器调用程序存储器中 的解码程序，对条码图像进行处理来实现识别解码。该系统的问题在于一、处理速度慢，该 系统需要在微处理器中写入实现解码算法的一系列程序，单个处理器只能同时针对一种特定类型的条码格式进行解码处理，处理器在一个时钟周期只能处理一个操作，软件处理也 决定了解码流程的单流程特性，较难实现对条码图像的流水线作业和并行处理，处理速度 较慢；二、使用成本高，由于解码算法较为复杂，因此需要使用高端的处理器(如32位处理 器)实现以上算法，需要处理器以及硬件加速电路相配合，这样会造成系统成本高昂；三、 系统复杂，集成难度大，功耗高，不易于便携应用。因此，针对现有技术存在的以上不足，亟需提供一种Data Matrix码条码解码芯片 及其解码方法，使得能保证解码过程快速、顺利地进行。
技术实现思路
针对现有技术存在的处理速度慢、错误发生机率较大等不足，本专利技术提供一种 ，能保证Data Matrix码解码过程快速、顺利地 进行。本专利技术提供一种Data Matrix码条码解码芯片，包括特征搜索单元、条码参数获取 单元、校正特征获取单元、模块信息处理单元、二值化单元、码字提取单元以及纠错译码单 元。特征搜索单元在条码图像中搜索位置探测图形来确定位置探测图形的像素坐标。条码 参数获取单元根据位置探测图形的像素坐标来获取条码参数，确定条码区域和条码方向。 校正特征获取单元在条码图像上搜索校正图形，获取校正图形的像素坐标。模块信息处理 单元根据校正图形的像素坐标计算模块尺寸，获取模块参数和纠错等级，并根据模块参数 计算校正图形的模块坐标，然后根据条码参数、模块参数、以及校正图形的像素坐标和模块 坐标，计算Data Matrix码的模块所对应的灰度值。二值化单元对Data Matrix码的模块 进行二值化处理。码字提取单元根据二值化处理的Data Matrix码的模块提取码字。纠错 译码单元根据纠错等级对码字进行纠错译码处理。本专利技术还提供一种Data Matrix码解码方法，包括以下步骤a.获取条码图像； b.搜索位置探测图形，根据位置探测图形的像素坐标来获取条码参数；c.搜索校正特征， 获取校正特征的像素坐标；d.根据校正特征的像素坐标计算模块尺寸、模块参数以及校正 特征的模块坐标，根据校正特征的像素坐标和模块坐标计算条码图像的像素坐标与模块坐 标之间的映射关系；f.根据映射关系和Data Matrix码的模块参数计算模块灰度值；g.对 模块灰度值进行二值化处理；i.根据二值化处理的结果提取码字；j.对码字进行译码处 理。本专利技术另提供一种Data Matrix码解码方法，包括以下步骤a.获取条码图像； b.在条码图像的预定区域内，提取符合预定长度的多个黑白边界线段；c.基于多个黑白边 界线段构建多个直线；d.根据平行线特性对多个直线进行分组并形成行平行线组及列平 行线组；e.根据Data Matrix码的特性，通过对行平行线组及列平行线组构建的网格进行 判断来确认是否存在Data Matrix码；f.获取行平行线组及列平行线组构建的网格的特征 图形的像素坐标，根据位置探测图形的像素坐标获取条码参数；g.搜索校正特征，获取校 正特征的像素坐标；h.根据校正特征的像素坐标计算模块尺寸、模块参数以及校正特征的 模块坐标，根据校正特征的像素坐标和模块坐标计算条码图像的像素坐标与模块坐标之间 的映射关系；i.根据映射关系和DataMatrix码的模块参数计算模块灰度值；j.对模块灰 度值进行二值化处理；k.根据二值化处理的结果提取码字；1.对码字进行译码处理。本专利技术的Data Matrix码解码方法，通过搜索位置探测图形和校正图形，获取校正 图形的像素灰度坐标与模块坐标，计算条码图像的像素坐标与模块坐标之间的映射关系， 然后根据该映射关系计算模块灰度值，对模块灰度值进行二值化，进而还原Data Matrix码 所对应的条码符号图形。与现有技术相比，本专利技术的Data Matrix码解码方法是在知晓条 码特征信息，并根据条码特征信息对条码图像进行校正后进行的二值化处理，因此降低了 噪声、畸变等因素对二值化过程的影响，减少了模块错误的出现，大大增加了条码的识别能 力，提升了条码识别的解码成功率。本专利技术的Data Matrix码条码解码芯片采用硬件流水线结构，通过硬件逻辑实现 对条码图像的识别解码，由于硬件流水线结构适于对条码图像进行流水线作业和并行处 理，因此处理速度很快。相对于现有技术的处理器解码技术而言，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＤａｔａＭａｔｒｉｘ码条码解码芯片，包括：特征搜索单元，在条码图像中搜索位置探测图形来确定所述位置探测图形的像素坐标；条码参数获取单元，根据所述位置探测图形的像素坐标来获取条码参数，确定条码区域和条码方向；校正特征获取单元，在所述条码图像上搜索校正图形，获取所述校正图形的像素坐标；模块信息处理单元，根据所述校正图形的像素坐标计算模块尺寸，获取模块参数和纠错等级，并根据所述模块参数计算所述校正图形的模块坐标，然后根据所述条码参数、所述模块参数、以及所述校正图形的像素坐标和模块坐标，计算所述ＤａｔａＭａｔｒｉｘ码的模块所对应的灰度值；二值化单元，对所述ＤａｔａＭａｔｒｉｘ码的模块进行二值化处理；码字提取单元，根据二值化处理的所述ＤａｔａＭａｔｒｉｘ码的模块提取码字；纠错译码单元，根据所述纠错等级对所述码字进行纠错译码处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡强，陈文传，邱有森，杨韬，
申请(专利权)人：福建新大陆电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]