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嵌入式平台下PDF417条码识别的研究与实现

作　者: 魏文超
导　师: 刘宁钟
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 二维条码 条码检测 条码识别 PDF417 J2ME
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 71次
引　用: 1次
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内容摘要


随着信息产业的发展和计算机性能的日臻完善,条码识别技术应运而生并如火如荼的发展起来。而随着移动增值应用的逐渐普及、3G时代的即将来临,手机二维条形码已经逐渐走进人们生活的各个领域。利用二维条码进行名片信息录入、自动链接上网、发展电子票务等被越来越多的人应用。本文研究的目的即在J2ME平台上进行PDF417二维条码的检测和识别。本文首先研究了PDF417条码图像的预处理技术。由于图像采集设备性能、采集环境等影响,条码图像可能存在光照不均、噪声、模糊等现象。本文提出了一种对光照不均区域采用最大类间方差取一阈值进行二值化而对其他不存在光照不均的区域采用最大类间方差取另一阈值进行二值化的算法。实验证明,该算法不仅解决了光照不均的问题,同时满足嵌入式系统的实时性。同时,图像中条码可能存在于复杂环境中并有一定的形状畸变。本文针对这种现象,提出了用改进的基于子区域多特征分析的条码检测算法去除图像中不属于条码的大部分背景区域,再根据PDF417条码的编码特性对条码进行定位的算法。在定位过程中,我们对方差设阈值以检测与起始符或终止符条空比例有一定相似度的区域,有助于有一定透视畸变的条码检测。通过实验结果证明,该算法对提高PDF417条码检测率有很好的改进。另外,本文对检测出的条码图像可能存在透视畸变的问题,在分析经典反透视变换的基础上,设计了一种快速反透视变换算法。实验证明,该算法提高了反透视变换的效率。最后,本文在J2ME平台上设计了一套PDF417解码系统。并重点分析了J2ME平台上应用系统开发所遇到的图像采集、文件定位、多线程处理、内存优化等问题及具体解决方法。实验表明,该系统可以较好的检测并识别PDF417条码,具有良好的性能。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章 绪论  11-18
  1.1 研究背景和意义  11-12
  1.2 二维条码概论  12-15
    1.2.1 二维条码的特性  12-13
    1.2.2 国内外研究现状  13-15
  1.3 嵌入式设备上的二维条码  15-16
  1.4 课题主要研究工作和论文组织结构  16-18
第二章 PDF417 二维条码的简介及特征分析  18-23
  2.1 PDF417 二维条码简介  18
  2.2 PDF417 条码的编码标准  18-23
    2.2.1 条码结构  18-19
    2.2.2 数据编码  19-20
    2.2.3 纠错能力  20-21
    2.2.4 PDF417 二维条码的编码流程  21
    2.2.5 PDF417 二维条码的应用  21-23
第三章 复杂背景中PDF417 二维条码的检测与识别  23-51
  3.1 条码图像的预处理  23-29
    3.1.1 图像灰度化  23-25
    3.1.2 图像滤波  25-26
    3.1.3 图像的二值化  26-29
  3.2 PDF417 条码检测算法的研究与分析  29-39
    3.2.1 基于对比度的检测  29-30
    3.2.2 基于线性尺度的检测  30-35
    3.2.3 子区域的合并和补偿  35-36
    3.2.4 基于编码特性的条码定位  36-38
    3.2.5 条码检测算法效果分析  38-39
  3.3 反透视变换算法分析  39-42
  3.4 PDF417 条码的识别与解码  42-48
    3.4.1 基于中点检测的PDF417 条码识别  42-44
    3.4.2 PDF417 条码的译码  44-48
  3.5 试验结果分析  48-51
第四章 J2ME 平台上PDF417 条码识别系统的设计  51-60
  4.1 J2ME 概述  51-53
    4.1.1 J2ME 简介  51-52
    4.1.2 MIDlet 简介  52-53
  4.2 PDF417 识别系统开发的关键技术  53-58
    4.2.1 多线程处理  53-54
    4.2.2 图像查找  54-56
    4.2.3 内存优化  56-57
    4.2.4 图像获取  57-58
  4.3 系统总体设计  58-60
    4.3.1 系统处理流程  58
    4.3.2 系统框架设计  58-60
第五章 J2ME 平台上PDF417 条码识别系统的实现  60-68
  5.1 系统开发环境配置  60-62
    5.1.1 JDK 安装配置  60
    5.1.2 Eclipse 安装配置  60
    5.1.3 WTK 安装配置  60-61
    5.1.4 EclipseME 安装配置  61
    5.1.5 ProGuard 混淆器配置  61-62
  5.2 PDF417 识别系统的实现  62-65
    5.2.1 系统界面设计  62
    5.2.2 图像获取的实现  62-64
    5.2.3 解码模块的实现  64
    5.2.4 应用模块的实现  64-65
  5.3 关于J2ME 签名  65-68
第六章 总结和展望  68-69
  6.1 本文总结  68
  6.2 展望  68-69
参考文献  69-73
致谢  73-74
在学期间的研究成果及发表的学术论文  74

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 光模式识别及其装置
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