CN105354526B - 提高一维条码解码效率的方法以及一维条码的解码系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高一维条码解码效率的方法以及一维条码的解码系统。该方法包括：a.在针对一维条码的捕获数据中标识帧头，所述帧头与所述一维条码的空白区域相关联；b.在监测周期内根据一规则判断所述捕获数据是否为可用帧，所述监测周期为颤镜摆动周期；c.若监测到所述可用帧，则根据码型特征来判断所述可用帧是否为有效帧；否则返回执行步骤b；d.若根据码型特征判断出所述可用帧为有效帧，则标识并保存所述有效帧，以待解码处理，否则返回执行步骤b。

Description

提高一维条码解码效率的方法以及一维条码的解码系统
技术领域
本发明涉及条码技术，尤其涉及一维条码识别技术。
背景技术
条形码技术是在计算机应用和实践中产生并发展起来的广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领域的一种自动识别技术，具有输入速度快、准确度高、成本低、可靠性强等优点，在当今的自动识别技术中占有重要的地位。
条形码是由一组规则排列的条(黑条码)、空(白条码)以及对应的字符组成的标记，“条(黑条码)”指对光线反射率较低的部分；“空(白条码)”指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。
构成条码的基本单位是模块，模块是指条码中最窄的条或空，模块的宽度通常以mm或mil(千分之一英寸)为单位。构成条码的一个黑条码或白条码可由一个或多个基本单位组成，即黑条码或白条码的宽度为基本单位宽度的一倍或多倍。
一维激光条码阅读器的模拟前端由一个光学装置将条码的条空信息转换成电平信息。通常，该光学装置包括激光源、颤镜(或转镜)、激光接收电路、整形电路。经过整形的信号表现为宽窄不一的连续脉冲波形，其相应的电平信号持续时间(即电平宽度)长短也不同。
现有技术中，解码一维条码的方式均是对电平信号直接进行特征提取，由于接收信号中无用信息(例如整个一维条码中的静区、起始符、终止符等区域)较多(如图1所示的最左边的粗条信号即为杂波)，导致大量无用信息参与译码，占用大量CPU资源，解码速度无法进一步提高；在速度不匹配的情况下，甚至出现有用数据丢失导致漏检的情况。
因此，亟需一种能提高一维条码阅读器解码效率的方法。
发明内容
本发明能有效结合模拟前端的特性，在整个有效帧获取过程中，能在尽量少的CPU的干预下排除无用数据，实现初步识别帧头，再识别有效帧，提高CPU处理时间的同时保存大量有用帧，提高解码效率，降低实现成本。
本发明提供了一种提高一维条码解码效率的方法，所述方法包括以下步骤：
a.在针对一维条码的捕获数据中标识帧头，所述帧头与所述一维条码的空白区域相关联；
b.在监测周期内根据一规则判断所述捕获数据是否为可用帧，所述监测周期为颤镜摆动周期；
c.若监测到所述可用帧，则根据码型特征来判断所述可用帧是否为有效帧；否则返回执行步骤b；
d.若根据码型特征判断出所述可用帧为有效帧，则标识并保存所述有效帧，以待解码处理，否则返回执行步骤b。
在一个实施例中，所述规则包括以下的一或多者：
在所述监测周期内判断所述捕获数据是否含有所述帧头，若不含有所述帧头，则认为所述监测周期内的捕获数据不是可用帧；
在所述监测周期内判断所述捕获数据中的高电平脉冲的数量是否达到一预设的数值，若没有，则认为该捕获数据不是可用帧。
在一个实施例中，所述可用帧是含两个帧头以及其之间的数据；所述有效帧为符合码型特征的可用帧。
在一个实施例中，所述码型特征包括编码规则。
本发明还提供了一种一维条码的解码系统，所述系统包括数据处理装置、数据捕获装置、监测装置。
所述数据捕获装置与所述数据处理装置通信，所述数据捕获装置被配置成捕获表示一维条码的电平信号以获得捕获数据，并在所述捕获数据中标记帧头，随后将所述捕获数据发送给所述数据处理装置进行后续处理；所述帧头与所述一维条码的空白区域相关联。
所述监测装置与所述数据处理装置通信，所述监测装置被配置成向所述数据处理装置提供一监测周期，所述监测周期为颤镜摆动周期。
所述数据处理装置被配置成在所述监测周期内根据一规则判断所述捕获数据是否为可用帧；如果所述捕获数据被判断为不是可用帧，则丢弃所述监测周期内的捕获数据，并在下一所述监测周期内进行可用帧判断，如果所述捕获数据被判断为可用帧，则所述数据处理装置根据码型特征来判断所述可用帧是否为有效帧；若所述可用帧被判断为有效帧，则标识并保存该有效帧，并进行进一步解码处理，若所述可用帧被判断为不是有效帧，则丢弃该监测周期内的捕获数据，并在下一个所述监测周期内进行可用帧判断和有效帧判断。
在一个实施例中，所述数据捕获装置和所述监测装置均为独立于所述数据处理装置的外围设备。
在一个实施例中，所述数据捕获装置包括一定时器，用于识别所述帧头。
在一个实施例中，所述规则包括以下的一或多者：
在所述监测周期内判断所述捕获数据是否含有所述帧头，若不含有所述帧头，则认为所述监测周期内的捕获数据不是可用帧；
在所述监测周期内判断所述捕获数据中的高电平脉冲的数量是否达到一预设的数值，若没有，则认为该捕获数据不是可用帧。
在一个实施例中，所述可用帧是含两个帧头以及其之间的数据；所述有效帧为符合码型特征的可用帧；所述码型特征包括编码规则。
在一个实施例中，所述数据处理装置包括一中央处理单元。
附图说明
本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
图1示出模拟前端的输出波形；
图2示出根据本发明一实施例的用于一维条码的有效帧识别流程图；
图3示出根据本发明一实施例的用于一维条码的解码系统。
具体实施方式
以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
一维激光条码阅读器的模拟前端由一个光学装置将条码的条空信息转换成电平信息。通常，该光学装置包括一前端模拟电路。该前端模拟电路包括激光源、颤镜(或转镜)、激光接收电路、整形电路等。经过整形的信号表现为宽窄不一的连续脉冲波形(如图1所示)。
在现有技术中，尚无对一维条码的有效帧的识别过程的相关发明，传统方式均为直接对接收信号进行编码特征值的提取和解码，未能利用模拟前端本身的特性，由于接收信号中无用信息较多(如图1所示的最左边的粗条信号即为杂波)，造成RAM、CPU资源的浪费，降低解码效率。
本发明公开了一种一维条码阅读器的有效帧识别方法，分别获取模拟前端的输出波形、标识帧头，同时监测是否识别出有效帧。此过程可排除大量无用数据，保留有效数据帧。其中有效帧定义为符合码型特征的含两个帧头以及其之间的有效数据。
前端模拟电路转换后的信号有如下特点。第一，前端模拟电路的颤镜(或其他等效器件)会进行周期性地摆动以扫描条形码。因此，信号帧重复周期等同于颤镜摆动周期。第二，由于颤镜的来回摆动，即从左向右扫描条形码之后，又从右向左扫描条形码，如此往复，所得信号帧为正反交替出现。第三，条码的空白区域(即静区)的宽度大于等于N倍的基本单位宽度。
本发明有效结合模拟前端的上述特性，在整个有效帧获取过程中，能在尽量少的CPU的干预下排除无用数据，实现初步识别帧头，再识别有效帧，提高CPU处理时间的同时保存大量有用帧，提高解码效率，降低实现成本。
图2示出根据本发明一实施例的有效帧识别流程图。
步骤201中：在所捕获数据中标识帧头。所述帧头与一维条码的空白区域(即静区)相关联。
由于空白区域的宽度是有标准的(例如大于等于N倍的基本单位宽度)，因此可通过一监测器，例如定时器，来标识帧头。
步骤202中：在监测周期内根据一规则判断所述捕获数据是否为可用帧，所述监测周期为颤镜摆动周期，即一帧的周期。
在一个实施例中，该规则包括在该监测周期(例如20ms)内判断所接收到的捕获数据是否含有所述帧头，若不含有所述帧头，则认为所述监测周期内捕获数据不是可用帧，即该捕获数据是无用的或者无效的。该规则还包括在该监测周期内判断所接收到的捕获数据中的高电平脉冲的数量是否达到一预设的数值，若没有，则认为该捕获数据不是可用帧，即该捕获数据是无用的或者无效的。本领域技术人员应该了解，除了上述规则之外，还可以制定其他规则，以进一步帮助识别可用帧并筛除无用信息。
步骤203中：若监测到所述可用帧，则执行步骤204；否则执行步骤202。
步骤204中：根据码型特征来判断所述可用帧是否为有效帧，若为有效帧，则执行步骤205；若否，则执行步骤202。
步骤205中：标识并保存所述有效帧，待解码处理。
所述可用帧指的是含两个帧头以及其之间的数据。所述有效帧为符合码型特征的可用帧。所述码型特征包括编码规则。
图3示出根据本发明一实施例的用于一维条码的解码系统。
所述解码系统包括数据处理装置303、与所述数据处理装置303通信的数据捕获装置301和监测装置302。
所述数据捕获装置301和所述监测装置302均为独立于数据处理装置303的外围设备。
所述数据捕获装置301被配置成捕获表示一维条码的电平信号以获得捕获数据，并在所述捕获数据中标记帧头，随后将所述捕获数据发送给所述数据处理装置303进行后续处理。所述帧头与所述一维条码的空白区域(即静区)相关联。
在一个实施例中，所述数据捕获装置301包括一定时器，用于识别帧头。
所述监测装置302被配置成向所述数据处理装置303提供一监测周期。所述监测周期为颤镜摆动周期，即一帧的周期。
所述数据处理装置303被配置成在所述监测周期(例如20ms)内根据一规则判断所述捕获数据是否为可用帧。若判断为不是可用帧，则所述数据处理装置303丢弃该捕获数据并在下一个监测周期内对捕获数据进行可用帧判断。如果该捕获数据被判断为可用帧，则所述数据处理装置303根据码型特征来判断所述可用帧是否为有效帧，若为有效帧，则标识并保存该有效帧，待进一步解码处理；若判断为不是有效帧，则所述数据处理装置303丢弃该捕获数据并在下一个监测周期内对捕获数据重新进行可用帧判断和有效帧判断。
在一个实施例中，该规则包括在所述监测周期内判断所接收到的捕获数据是否含有所述帧头，若不含有所述帧头，则认为所述监测周期内的捕获数据不是可用帧，即该捕获数据是无用的或无效的。该规则还包括在所述监测周期内判断所接收到的捕获数据中的高电平脉冲的数量是否达到一预设的数值，若没有，则认为该捕获数据是不是可用帧，即该捕获数据是无用的或无效的。本领域技术人员应该了解，除了上述规则之外，还可以制定其他规则，以进一步帮助识别可用帧并筛除无用信息。
所述可用帧指的是含两个帧头以及其之间的数据。所述有效帧为符合码型特征的可用帧。所述码型特征包括编码规则。
在一个实施例中，所述数据处理装置303可以是一中央处理单元，也可以是中央处理单元中的一个或多个模块。
在一个实施例中，本发明的解码系统包含于一维条码阅读器中。
从本发明的技术方案中可以看出，监测装置302和数据捕获装置301均是独立于CPU的外围设备，它们帮助CPU进行前期的有效帧初步识别，减轻CPU的运算负荷，提高了解码效率。
这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种提高一维条码解码效率的方法，其特征在于，所述方法包括：
a.在针对一维条码的捕获数据中标识帧头，所述帧头与所述一维条码的空白区域相关联；
b.在监测周期内根据一规则判断所述捕获数据是否为可用帧，所述监测周期为颤镜摆动周期；
c.若监测到所述可用帧，则根据码型特征来判断所述可用帧是否为有效帧；否则返回执行步骤b；
d.若根据码型特征判断出所述可用帧为有效帧，则标识并保存所述有效帧，以待解码处理，否则返回执行步骤b；
其中，所述规则包括以下的一或多者：
在所述监测周期内判断所述捕获数据是否含有所述帧头，若不含有所述帧头，则认为所述监测周期内的捕获数据不是可用帧；
在所述监测周期内判断所述捕获数据中的高电平脉冲的数量是否达到一预设的数值，若没有，则认为该捕获数据不是可用帧。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可用帧是含两个帧头以及其之间的数据；所述有效帧为符合码型特征的可用帧。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述码型特征包括编码规则。
4.一种一维条码的解码系统，所述系统包括：
数据处理装置；
与所述数据处理装置通信的数据捕获装置，所述数据捕获装置被配置成捕获表示一维条码的电平信号以获得捕获数据，并在所述捕获数据中标记帧头，随后将所述捕获数据发送给所述数据处理装置进行后续处理；所述帧头与所述一维条码的空白区域相关联；
与所述数据处理装置通信的监测装置，所述监测装置被配置成向所述数据处理装置提供一监测周期，所述监测周期为颤镜摆动周期；
其中，所述数据处理装置被配置成在所述监测周期内根据一规则判断所述捕获数据是否为可用帧；如果所述捕获数据被判断为不是可用帧，则丢弃所述监测周期内的捕获数据，并在下一所述监测周期内进行可用帧判断，如果所述捕获数据被判断为可用帧，则所述数据处理装置根据码型特征来判断所述可用帧是否为有效帧；若所述可用帧被判断为有效帧，则标识并保存该有效帧，并进行进一步解码处理，若所述可用帧被判断为不是有效帧，则丢弃该监测周期内的捕获数据，并在下一个所述监测周期内进行所述可用帧判断和所述有效帧判断；
其中，所述规则包括以下的一或多者：
在所述监测周期内判断所述捕获数据是否含有所述帧头，若不含有所述帧头，则认为所述监测周期内的捕获数据不是可用帧；
在所述监测周期内判断所述捕获数据中的高电平脉冲的数量是否达到一预设的数值，若没有，则认为该捕获数据不是可用帧。
5.如权利要求4所述的解码系统，其特征在于，所述数据捕获装置和所述监测装置均为独立于所述数据处理装置的外围设备。
6.如权利要求4所述的解码系统，其特征在于，所述数据捕获装置包括一定时器，用于识别所述帧头。
7.如权利要求4所述的解码系统，其特征在于，所述可用帧是含两个帧头以及其之间的数据；所述有效帧为符合码型特征的可用帧；所述码型特征包括编码规则。
8.如权利要求4所述的解码系统，其特征在于，所述数据处理装置包括一中央处理单元。
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