CN105718839A - 条码解码方法以及条码解码装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种条码解码方法及条码解码装置，条码解码方法包含：撷取条码的影像；将影像分割成多个区块后将多个区块区分为多个纵向区域；计算每一区块的代表灰阶值；根据每一区块的代表灰阶值，将多个纵向区域中的至少其中之一纵向区域中多个区块区分为相对多数区域及相对少数区域；将相对多数区域与相对少数区域的其中之一定义为正常区域、其中另一定义为异常区域，其中若多个纵向区域中的至少其中另一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块未被区分，将多个纵向区域中的至少其中另一区域中的每个纵向区域的多个区块皆定义为正常区域；自每一正常区域选取区块，以设定扫描线；对扫描线的灰阶分布进行二值化，以解码条码。

Description

条码解码方法以及条码解码装置
技术领域
本发明关于一种条码解码方法以及条码解码装置，尤指一种可有效提升解码成功率的条码解码方法以及条码解码装置。
背景技术
条码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组资讯的图形识别元。条码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等资讯，因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。
传统一维条码在做解码时，必须在条码的横切方向上选取至少一条扫描线，以针对扫描线上的灰阶分布进行演算与解码。然而，条码在印刷、光线照射、粘贴、磨损等状况下会产生诸多局部损伤区域，造成选取的扫描线未能涵盖完整的条码资料，进而造成解码失败。此时，便需重新选取扫描线，使得解码效率大幅降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可有效提升解码成功率的条码解码方法以及条码解码装置，以解决上述问题。
为了达到上述目的，第一方面，本发明提供一种条码解码方法，包含下列步骤：撷取条码的影像；将该影像分割成多个区块，且将该多个区块区分为多个纵向区域；计算该多个区块中每一区块的代表灰阶值；根据该每一区块的该代表灰阶值，将该多个纵向区域中的至少其中之一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块区分为相对多数区域以及相对少数区域；将该相对多数区域与该相对少数区域的其中之一定义为正常区域，且将该相对多数区域与该相对少数区域的其中另一定义为异常区域，其中若该多个纵向区域中的至少其中另一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块未被区分为该相对多数区域与该相对少数区域，将该多个纵向区域中的至少其中另一区域中的每个纵向区域的多个区块皆定义为该正常区域；自每一该正常区域选取一区块，以设定一扫描线；对该扫描线的灰阶分布进行二值化，以解码该条码。
较佳的，另包含下列步骤：
将该相对多数区域定义为该正常区域，且将该相对少数区域定义为该异常区域。
较佳的，另包含下列步骤：
当将该相对多数区域定义为该正常区域来解码该条码的结果有误时，将该相对多数区域重新定义为该异常区域，且将该相对少数区域重新定义为该正常区域。
较佳的，另包含下列步骤：
当该相对多数区域的每一区块的该代表灰阶值落在预设灰阶范围内时，将该相对多数区域定义为该正常区域，且将该相对少数区域定义为该异常区域；以及
当该相对多数区域的每一区块的该代表灰阶值落在该预设灰阶范围外时，将该相对多数区域定义为该异常区域，且将该相对少数区域定义为该正常区域。
较佳的，计算每一该区块的代表灰阶值的步骤另包含下列步骤：
将该每一区块的所有像素值平均，以得到该每一区块的该代表灰阶值。
较佳的，该相对多数区域或该相对少数区域中的多个区块对应的多个代表灰阶值的彼此差异小于预定阀值，且该相对多数区域中的多个区块对应的多个代表灰阶值与该相对少数区域中的多个区块对应的多个代表灰阶值的差异大于该预定阀值。
第二方面，本发明提供一种条码解码装置，包含：
撷取单元，用以撷取条码的影像；
区块划分单元，用以将该影像分割成多个区块，且将该多个区块区分为多个纵向区域；
灰阶值计算单元，用以计算该多个区块中每一区块的代表灰阶值；
区域划分单元，用以根据该每一区块的该代表灰阶值，将该多个纵向区域中的至少其中之一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块区分为相对多数区域以及相对少数区域；
区域确定单元，用以将该相对多数区域与该相对少数区域的其中之一定义为正常区域，且将该相对多数区域与该相对少数区域的其中另一定义为异常区域，其中若该多个纵向区域中的至少其中另一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块未被区分为该相对多数区域与该相对少数区域，将该多个纵向区域中的该至少其中另一区域中的每个纵向区域的多个区块皆定义为该正常区域；
扫描线确定单元，用以自每一该正常区域选取一区块，以设定一扫描线；以及
解码单元，用以对该扫描线的灰阶分布进行二值化，以解码该条码。
较佳的，该区域确定单元将该相对多数区域定义为该正常区域，且将该相对少数区域定义为该异常区域。
较佳的，该区域确定单元，还用以当将该相对多数区域定义为该正常区域来解码该条码的结果有误时，将该相对多数区域重新定义为该异常区域，且将该相对少数区域重新定义为该正常区域。
较佳的，当该相对多数区域的每一区块的该代表灰阶值落在预设灰阶范围内时，该区域确定单元将该相对多数区域定义为该正常区域，且将该相对少数区域定义为该异常区域；当该相对多数区域的每一区块的该代表灰阶值落在该预设灰阶范围外时，该区域确定单元将该相对多数区域定义为该异常区域，且将该相对少数区域定义为该正常区域。
与现有技术相比，本发明提供的条码解码方法以及条码解码装置，先将撷取的条码影像分割成多个区块，且将区块区分为多个纵向区域。接着，根据每一个区块的代表灰阶值将至少一个纵向区域区分为正常区域与异常区域，其中正常区域可视为条码上无损伤的区域，且异常区域可视为条码上有损伤的区域。由于本发明自正常区域选取区块来设定扫描线，因此，本发明所选取的扫描线即会涵盖完整的条码资料。藉此，即可有效提升条码的解码成功率。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的条码解码方法的流程图；
图2为条码的影像的示意图；
图3为将图2中的条码的影像分割成多个区块的示意图；
图4为本发明一实施例提供的一种条码解码装置的方块示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参阅图1至图3，图1为根据本发明一实施例的条码解码方法的流程图，图2为条码10的影像的示意图，图3为将图2中的条码10的影像分割成多个区块B1_1-B14_7的示意图。
本发明的条码解码方法适用于条码读取机或其它有提供条码读取功能的电子装置。当使用者使用条码读取机或其它有提供条码读取功能的电子装置读取图2所示的条码10时，本发明的条码解码方法即会执行步骤S10，撷取条码10的影像。需说明的是，在撷取条码10的影像后，一般会针对条码10的影像进行转正或其它影像处理程序，以得到如图2所示的方正的条码10的影像。
接着，执行步骤S12，将条码10的影像分割成多个区块B1_1-B14_7，且将区块B1_1-B14_7区分为多个纵向区域C1-C14，如图3所示，其中纵向区域C1包含区块B1_1-B1_7，纵向区域C2包含区块B2_1-B2_7，以此类推。需说明的是，上述的区块与纵向区域的数量可根据实际应用而决定，不以图3所绘示的实施例为限。
接着，执行步骤S14，计算B1_1-B14_7中每一个区块的代表灰阶值。于此实施例中，对于B1_1-B14_7中的每一个区块，可将每一个区块的所有像素值平均，以得到每一个区块的代表灰阶值。举例而言，若区块B1_1包含四个像素值60、70、65、69，则区块B1_1的代表灰阶值即为(60+70+65+69)/4＝66。
如图3所示，条码10的影像中包含两个损伤区域R1、R2，其中损伤区域R1、R2有可能是条码10在印刷、光线照射、粘贴、磨损等状况下所产生。为了避开损伤区域R1、R2选取出涵盖完整的条码10的资料的扫描线，本发明会先执行步骤S16，根据多个区块B1_1-B14_7中每一个区块的代表灰阶值，将多个纵向区域C1-C14中的至少其中之一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块区分为相对多数区域以及相对少数区域。一般而言，若条码的影像无任何损伤区域，则每一个纵向区域中的所有区块的代表灰阶值应该都相当接近。因此，本发明可以一预定阀值针对损伤区域R1、R2将纵向区域C1-C14的至少其中之一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块区分为一相对多数区域以及一相对少数区域，其中预定阀值的大小可根据实际应用而决定。
以纵向区域C1而言，由于区块B1_1-B1_7的代表灰阶值都相当接近，代表灰阶值的彼此差异皆小于预定阀值，可判断纵向区域C1中皆无损伤区域，本发明可自区块B1_1-B1_7选取任一区块作为进行解码用的扫描线，因此，不需针对纵向区域C1区分相对多数区域与相对少数区域。需说明的是，纵向区域C6-C8、C14与纵向区域C1的作法相同，在此不再赘述。
以纵向区域C2而言，有四个区块B2_4-B2_7无损伤区域，且有三个区块B2_1-B2_3属于损伤区域R1，因此，四个区块B2_4-B2_7的代表灰阶值的彼此差异会小于预定阀值，且四个区块B2_4-B2_7的代表灰阶值与另外三个区块B2_1-B2_3的代表灰阶值的差异会大于预定阀值。因此，可将四个区块B2_4-B2_7区分为相对多数区域，且将三个区块B2_1-B2_3区分为相对少数区域。需说明的是，纵向区域C3-C5与纵向区域C2的作法相同，在此不再赘述。
以纵向区域C9而言，有三个区块B9_1-B9_3无损伤区域，且有四个区块B9_4-B9_7属于损伤区域R2，因此，三个区块B9_1-B9_3的代表灰阶值的彼此差异会小于预定阀值，且三个区块B9_1-B9_3的代表灰阶值与另外四个区块B9_4-B9_7的代表灰阶值的差异会大于预定阀值。因此，可将四个区块B9_4-B9_7区分为相对多数区域，且将三个区块B9_1-B9_3区分为相对少数区域。需说明的是，纵向区域C10-C13与纵向区域C9的作法相同，在此不再赘述。
在将纵向区域C1-C14的至少其中之一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块区分为相对多数区域以及相对少数区域(在本实施例中，对于图3所示的情况，将纵向区域C2-C5与C9-C13分别对应的多个区块区分为相对多数区域以及相对少数区域)后，接着，执行步骤S18，将相对多数区域与相对少数区域的其中之一定义为正常区域，且将相对多数区域与相对少数区域的其中另一定义为异常区域，其中若多个纵向区域的至少其中另一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块未被区分为相对多数区域与相对少数区域，将多个纵向区域的至少其中另一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块皆定义为正常区域(在本实施例中，对于图3所示的情况，将纵向区域C1、C6-C8与C14分别对应的多个区块定义为正常区域)。一般而言，条码扫描后的灰阶值大都会落在特定的灰阶范围内(例如，50至120)，因此，本发明可以下列方式针对纵向区域中的相对多数区域与相对少数区域定义正常区域与异常区域。当相对多数区域的每一个区块的代表灰阶值落在预设灰阶范围(例如，50至120)内时，将相对多数区域定义为正常区域，且将相对少数区域定义为异常区域。反之，当相对多数区域的每一个区块的代表灰阶值落在预设灰阶范围(例如，50至120)外时，将相对多数区域定义为异常区域，且将相对少数区域定义为正常区域。
以纵向区域C1而言，由于区块B1_1-B1_7的代表灰阶值都相当接近，代表灰阶值的彼此差异皆小于预定阀值，可判断纵向区域C1中皆无损伤区域，因此，不需针对纵向区域C1区分相对多数区域与相对少数区域。由于纵向区域C1的区块B1_1-B1_7未被区分为相对多数区域与相对少数区域，因此，可将纵向区域C1的所有区块B1_1-B1_7皆定义为正常区域。需说明的是，纵向区域C6-C8、C14与纵向区域C1的作法相同，在此不再赘述。
以纵向区域C2而言，相对多数区域的每一个区块B2_4-B2_7的代表灰阶值会落在预设灰阶范围内，因此，可将相对多数区域的区块B2_4-B2_7定义为正常区域，且将相对少数区域的区块B2_1-B2_3定义为异常区域。需说明的是，纵向区域C3-C5与纵向区域C2的作法相同，在此不再赘述。
以纵向区域C9而言，相对多数区域的每一个区块B9_4-B9_7的代表灰阶值会落在预设灰阶范围外，因此，可将相对多数区域的区块B9_4-B9_7定义为异常区域，且将相对少数区域的区块B9_1-B9_3定义为正常区域。需说明的是，纵向区域C10-C13与纵向区域C9的作法相同，在此不再赘述。
接着，执行步骤S20，自每一个正常区域选取一区块，以于被选取区块的范围中横向设定一扫描线12。如图3所示，可自被选取区块B1_4、B2_4、B3_4、B4-4、B5_4、B6_4、B7_4、B8_4、B9_3、B10_3、B11_3、B12_3、B13_3、B14_3的范围中(如反灰标示所示)横向设定一条组合的代表线段，以做为解码用的扫描线12。
最后，执行步骤S22，对扫描线12(亦即，自区块B1_4、B2_4、B3_4、B4-4、B5_4、B6_4、B7_4、B8_4、B9_3、B10_3、B11_3、B12_3、B13_3、B14_3的范围中横向设定的一条组合代表线段)的灰阶分布进行二值化，以解码条码10。需说明的是，二值化是影像分割的一种方法。在二值化影像的时候把大于某个临界灰阶值的图元灰阶值设为灰阶极大值，把小于这个临界灰阶值的图元灰阶值设为灰阶极小值，即可实现影像的二值化。需说明的是，二值化演算法为习知技艺的人所熟知，在此不再赘述。
针对上述的步骤S18所定义的正常区域与异常区域，除了上述作法外，本发明另可以下列方式来实现。本发明可先将相对多数区域定义为正常区域，且将相对少数区域定义为异常区域。
以纵向区域C1而言，由于区块B1_1-B1_7的代表灰阶值都相当接近，代表灰阶值的彼此差异皆小于预定阀值，可判断纵向区域C1中皆无损伤区域，因此，可将纵向区域C1的所有区块B1_1-B1_7皆定义为正常区域。需说明的是，纵向区域C6-C8、C14与纵向区域C1的作法相同，在此不再赘述。
以纵向区域C2而言，可将相对多数区域的区块B2_4-B2_7定义为正常区域，且将相对少数区域的区块B2_1-B2_3定义为异常区域。需说明的是，纵向区域C3-C5与纵向区域C2的作法相同，在此不再赘述。
以纵向区域C9而言，可将相对多数区域的区块B9_4-B9_7定义为正常区域，且将相对少数区域的区块B9_1-B9_3定义为异常区域。需说明的是，纵向区域C10-C13与纵向区域C9的作法相同，在此不再赘述。
接着，执行上述的步骤S20、S22。由于纵向区域C9-C13中的相对多数区域的区块B9_4-B9_7、B10_4-B10_7、B11_4-B11_7、B12_4-B12_7、B13_4-B13_7实际上皆属于损伤区域R2，因此，根据区块B9_4-B9_7、B10_4-B10_7、B11_4-B11_7、B12_4-B12_7、B13_4-B13_7所设定的扫描线的解码结果会出现错误。因此，当将相对多数区域定义为正常区域来解码条码10的结果有误时，本发明可将若干相对多数区域(在本实施例中为区块B9_4-B9_7、B10_4-B10_7、B11_4-B11_7、B12_4-B12_7、B13_4-B13_7)重新定义为异常区域，且将若干相对少数区域(在本实施例中为区块B9_1-B9_3、B10_1-B10_3、B11_1-B11_3、B12_1-B12_3、B13_1-B13_3)重新定义为正常区域。此外，可根据条码10的编码规则判断位于纵向区域C9-C13的扫描线的解码结果有误。因此，针对纵向区域C9-C13，当解码结果有误时，本发明可将纵向区域C9-C13的相对多数区域的区块B9_4-B9_7、B10_4-B10_7、B11_4-B11_7、B12_4-B12_7、B13_4-B13_7重新定义为异常区域，且将相对少数区域的区块B9_1-B9_3、B10_1-B10_3、B11_1-B11_3、B12_1-B12_3、B13_1-B13_3重新定义为正常区域。接着，再次执行上述的步骤S20、S22，即可成功解码条码10。
需说明的是，本发明的条码解码方法的控制逻辑可以软件设计来实现。此软件可于条码读取机或其它有提供条码读取功能的电子装置中执行。当然，控制逻辑中的各个部分或功能皆可通过软件、硬件或软硬件的组合来实现。此外，本发明的条码解码方法的控制逻辑可以储存于电脑可读取储存媒体中的资料而具体化，其中电脑可读取储存媒体所储存的代表指令的资料可被电子装置执行以产生控制命令，进而执行对应的功能。
综上所述，本发明提供的条码解码方法，先将撷取的条码影像分割成多个区块，且将区块区分为多个纵向区域。接着，根据每一个区块的代表灰阶值将至少一个纵向区域区分为正常区域与异常区域，其中正常区域可视为条码上无损伤的区域，且异常区域可视为条码上有损伤的区域。由于本发明自正常区域选取区块来设定扫描线，因此，本发明所选取的扫描线即会涵盖完整的条码资料。藉此，即可有效提升条码的解码成功率。
图4为本发明一实施例提供的一种条码解码装置的方块示意图，如图4所示，条码解码装置2包含：撷取单元21、区块划分单元22、灰阶值计算单元23、区域划分单元24、区域确定单元25、扫描线确定单元26以及解码单元27。撷取单元21用以撷取条码的影像。区块划分单元22用以将影像分割成多个区块，且将多个区块区分为多个纵向区域。灰阶值计算单元23用以计算多个区块中每一区块的代表灰阶值，具体的，灰阶值计算单元23将每一区块的所有像素值平均，以得到每一区块的代表灰阶值。区域划分单元24用以根据每一区块的代表灰阶值，将多个纵向区域中的至少其中之一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块区分为相对多数区域以及相对少数区域。区域确定单元25用以将相对多数区域与相对少数区域的其中之一定义为正常区域，且将相对多数区域与相对少数区域的其中另一定义为异常区域，其中若多个纵向区域中的至少其中另一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块未被区分为相对多数区域与相对少数区域，将多个纵向区域中的至少其中另一区域中的每个纵向区域的多个区块皆定义为正常区域。扫描线确定单元26用以自每一正常区域选取一区块，以设定一扫描线。解码单元27用以对扫描线的灰阶分布进行二值化，以解码条码。
较佳的，区域确定单元25将相对多数区域定义为正常区域，且将相对少数区域定义为异常区域。
较佳的，区域确定单元25还用以当将相对多数区域定义为正常区域来解码条码的结果有误时，将相对多数区域重新定义为异常区域，且将相对少数区域重新定义为正常区域。
较佳的，当相对多数区域的每一区块的代表灰阶值落在预设灰阶范围内时，区域确定单元25将相对多数区域定义为正常区域，且将相对少数区域定义为异常区域；当相对多数区域的每一区块的代表灰阶值落在预设灰阶范围外时，区域确定单元25将相对多数区域定义为异常区域，且将相对少数区域定义为正常区域。
综上所述，本发明提供的条码解码装置，先将撷取的条码影像分割成多个区块，且将区块区分为多个纵向区域。接着，根据每一个区块的代表灰阶值将至少一个纵向区域区分为正常区域与异常区域，其中正常区域可视为条码上无损伤的区域，且异常区域可视为条码上有损伤的区域。由于本发明自正常区域选取区块来设定扫描线，因此，本发明所选取的扫描线即会涵盖完整的条码资料。藉此，即可有效提升条码的解码成功率。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种条码解码方法，其特征在于，包含下列步骤：
撷取条码的影像；
将该影像分割成多个区块，且将该多个区块区分为多个纵向区域；
计算该多个区块中每一区块的代表灰阶值；
根据该每一区块的该代表灰阶值，将该多个纵向区域中的至少其中之一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块区分为相对多数区域以及相对少数区域；
将该相对多数区域与该相对少数区域的其中之一定义为正常区域，且将该相对多数区域与该相对少数区域的其中另一定义为异常区域，其中若该多个纵向区域中的至少其中另一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块未被区分为该相对多数区域与该相对少数区域，将该多个纵向区域中的该至少其中另一区域中的每个纵向区域的多个区块皆定义为该正常区域；
自每一该正常区域选取一区块，以设定一扫描线；以及
对该扫描线的灰阶分布进行二值化，以解码该条码。
2.如权利要求1所述的条码解码方法，其特征在于，另包含下列步骤：
将该相对多数区域定义为该正常区域，且将该相对少数区域定义为该异常区域。
3.如权利要求2所述的条码解码方法，其特征在于，另包含下列步骤：
当将该相对多数区域定义为该正常区域来解码该条码的结果有误时，将该相对多数区域重新定义为该异常区域，且将该相对少数区域重新定义为该正常区域。
4.如权利要求1所述的条码解码方法，其特征在于，另包含下列步骤：
当该相对多数区域的每一区块的该代表灰阶值落在预设灰阶范围内时，将该相对多数区域定义为该正常区域，且将该相对少数区域定义为该异常区域；以及
当该相对多数区域的每一区块的该代表灰阶值落在该预设灰阶范围外时，将该相对多数区域定义为该异常区域，且将该相对少数区域定义为该正常区域。
5.如权利要求1所述的条码解码方法，其特征在于，计算每一该区块的代表灰阶值的步骤另包含下列步骤：
将该每一区块的所有像素值平均，以得到该每一区块的该代表灰阶值。
6.如权利要求1所述的条码解码方法，其特征在于，该相对多数区域或该相对少数区域中的多个区块对应的多个代表灰阶值的彼此差异小于预定阀值，且该相对多数区域中的多个区块对应的多个代表灰阶值与该相对少数区域中的多个区块对应的多个代表灰阶值的差异大于该预定阀值。
7.一种条码解码装置，其特征在于，包含：
撷取单元，用以撷取条码的影像；
区块划分单元，用以将该影像分割成多个区块，且将该多个区块区分为多个纵向区域；
灰阶值计算单元，用以计算该多个区块中每一区块的代表灰阶值；
区域划分单元，用以根据该每一区块的该代表灰阶值，将该多个纵向区域中的至少其中之一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块区分为相对多数区域以及相对少数区域；
区域确定单元，用以将该相对多数区域与该相对少数区域的其中之一定义为正常区域，且将该相对多数区域与该相对少数区域的其中另一定义为异常区域，其中若该多个纵向区域中的至少其中另一纵向区域中的每个纵向区域的多个区块未被区分为该相对多数区域与该相对少数区域，将该多个纵向区域中的该至少其中另一区域中的每个纵向区域的多个区块皆定义为该正常区域；
扫描线确定单元，用以自每一该正常区域选取一区块，以设定一扫描线；以及
解码单元，用以对该扫描线的灰阶分布进行二值化，以解码该条码。
8.如权利要求7所述的条码解码装置，其特征在于，该区域确定单元将该相对多数区域定义为该正常区域，且将该相对少数区域定义为该异常区域。
9.如权利要求8所述的条码解码装置，其特征在于，该区域确定单元，还用以当将该相对多数区域定义为该正常区域来解码该条码的结果有误时，将该相对多数区域重新定义为该异常区域，且将该相对少数区域重新定义为该正常区域。
10.如权利要求7所述的条码解码装置，其特征在于，当该相对多数区域的每一区块的该代表灰阶值落在预设灰阶范围内时，该区域确定单元将该相对多数区域定义为该正常区域，且将该相对少数区域定义为该异常区域；当该相对多数区域的每一区块的该代表灰阶值落在该预设灰阶范围外时，该区域确定单元将该相对多数区域定义为该异常区域，且将该相对少数区域定义为该正常区域。
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