CN107403218B - 条码油墨变换的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种条码油墨变换的方法，在获取条码的原图像后；对所述原图像进行二值化处理，获得标准图像，并确定条码位置及条码的模块宽度；并获取条码油墨的变换参数；根据所述标准图像及条码油墨的变换参数，对标准图像上的条码进行变换。通过上述方式，本发明能够定量化生成不同参数的油墨扩散条码或油墨收缩条码，且可重复的制作，并呈现于不同条码介质上，灵活度高。
Description
技术领域
本发明涉及条码制作技术领域，尤其是涉及一种条码油墨变换的方法。
背景技术
条码即条形码的简称，是由一组宽度不同，反射率不同的条和空，按一定的编码组合起来的，用以表示一组数据的符号。条码本身不具有防伪的能力，它只不过是物品的一种代码，是为了利用计算机对物品的有效管理而设计的。但是如果我们能够合理的使用条码技术，包括合理的选择条码的载体，合理的选择条码的印刷方法，合理的选择条码的印刷位置，就能起到防伪的作用。而在条码的印刷中，通常需要都对条码油墨进行测试，常使用条码识读设备对摩尼条码的需打印油墨进行检测。
现有制作模拟条码需要对油墨进行扩散或收缩，主要是通过人工的方式在日常生活中收集及用Photoshop制作。但这种方式存在如下主要缺陷：
(1)无法定量化，现有方法获取的油墨扩散及油墨收缩条码参数具有随机性，要获取不同程度的油墨扩散及油墨收缩条码很困难；
(2)可重复性差，现有方法制作的油墨扩散及油墨收缩条码如需要重复制作比较困难；
(3)无法制作油墨扩散及油墨收缩条码的屏幕条码。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种条码油墨变换的方法，可定量化制作不同参数的油墨扩散或收缩条码，且重复性强，能呈现在不同显示介质上，灵活性高。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种条码油墨变换的方法，至少包括如下步骤：
S1：获取条码的原图像；
S2：对所述原图像进行二值化处理，获得标准图像，并确定标准图像上的条码位置及条码的模块宽度；
S3：获取条码油墨的变换参数；
S4：根据所述标准图像及条码油墨的变换参数，对标准图像上的条码进行变换。
其中，步骤S2具体为：
S21：遍历所述原图像，利用灰度公式计算所述原图像上每个像素点的灰度值，其中灰度公式为：
gray＝0.2126*r+0.7152*g+0.0722*b；其中gray为像素点的灰度值，r为原图像RGB三基色的红色分量值，g为RGB三基色的绿色分量值，b为RGB三基色的蓝色分量值；
S22：将计算出的灰度值大于128的像素点设为白点，将计算出的灰度值小于等于128的像素点设为黑点，以获得标准图像；
S23：遍历所述标准图像，分别比较每个黑点的横坐标值及纵坐标值，获得黑点的横坐标值及纵坐标值中的最大值及最小值；
S24：分别根据所述黑点的横坐标值及纵坐标值中的最大值及最小值，确定条码的4个角点，即左下角点、右下角点、左上角点及右上角点；
S25：根据角点的坐标值，计算条码的高度；
S26：使用链表记录所有连续黑点的长度，并比较获得连续黑点长度，获得最小值，设为条码的模块宽度。
其中，所述条码油墨的变换参数包括扩散比或收缩比；其中
扩散比＝油墨扩散前后模块宽度的差值/扩散前模块宽度；
收缩比＝油墨收缩前后模块宽度的差值/收缩前模块宽度。
其中，当对标准图像上的油墨进行扩散时，步骤S4具体为：
S41：根据扩散比及模块宽度，计算单边扩散值；
S42：根据所述标准图像的尺寸，在内存中生成白色背景、与标准图像尺寸相同的bmp格式临时图像；
S43：遍历临时图像，将临时图像上的每个像素点与所述标准图像上的像素点位置一一对应；
S44：以标准图像上的黑点为中心，获取目标正方形，将目标正方形内的所有像素点均变换成黑点，获得油墨扩散条码。
其中，当对标准图像上的油墨进行收缩时，步骤S4具体为：
S45：根据收缩比及模块宽度，计算单边收缩值；
S46：根据所述标准图像的尺寸，在内存中生成白色背景、与标准图像尺寸相同的bmp格式临时图像；
S47：遍历临时图像，将临时图像上的每个像素点与所述标准图像上的像素点位置一一对应；
S48：以标准图像上的白点为中心，获取目标正方形，将目标正方形内的所有像素点均变换成白点，获得油墨收缩条码。
其中，所述目标正方形的边长为2倍的单边扩散值。
其中，步骤S44及S48之前，还包括步骤S5：判断标准图像上的白点或黑点是否位于所述条码区域内，
若是，则执行步骤S44或S48；
反之，则执行步骤S6：结束流程。
其中，步骤S1具体为：
通过扫描、拍照或条码生成软件获取条码的原图像。
其中，所述条码为一维条码或二维码；其中：
一维条码的类型为Code39、Code93、Code128、Codabar、EAN-13、EAN-8、UPC-A、ISBN-13、GS1-128及ITF-14中的一种；
二维码的类型为PDF417、QR、Data Matrix、Grid Matrix及汉信码中的一种。
其中，还包括步骤S7：将油墨扩散条码或油墨收缩条码保存为bmp格式文件，并通过屏幕显示为屏幕码或打印成纸质码。
本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明在对原图像进行二值化处理后，根据条码油墨的变换参数，对图像进行油墨变换。通过上述方式，本发明可定量化生成不同参数的油墨变换条码，且可重复的制作，并呈现于不同条码介质上，灵活度高。
附图说明
图1为本发明条码油墨的变换方法的流程示意图；
图2为具体实施例中标准条码的外观示意图；
图3为具体实施例中进行油墨扩散的示意图；
图4为具体实施例中进油墨扩散后的效果示意图；
图5为具体实施例中进行油墨收缩的示意图；
图6为具体实施例中进油墨收缩后的效果示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1～图6，本发明提供一种条码油墨变换的方法，包括如下步骤：
S1：获取条码的原图像；
S2：对所述原图像进行二值化处理，获得标准图像，并确定标准图像上的条码位置及条码的模块宽度；
S3：获取条码油墨的变换参数；
S4：根据所述标准图像及条码油墨的变换参数，对标准图像上的条码进行变换。
区别于现有技术，本发明在对原图像进行二值化处理后，根据条码油墨的变换参数，对图像进行油墨变换。通过上述方式，本发明可定量化生成不同参数的油墨变换条码，且可重复的制作，并呈现于不同条码介质上，灵活度高。
在一个具体实施例中，包括如下详细步骤：
1、获取标准条码图片(即条码的原图像)，其中一维条码可以包括：
Code39、Code93、Code128、Codabar、EAN-13、EAN-8、UPC-A、ISBN-13、GS1-128及ITF-14等，二维码可以包括：PDF417、QR、Data Matrix、Grid Matrix和汉信码等。
而获取标准条码图片的方式主要有以下三种：
(1)通过扫描的方式获取标准条码图片；
(2)通过拍照的方式获取标准条码图片；
(3)通过条码生成软件生成标准条码图片。
2、将上述图像进行预处理，步骤如下：
(1)对条码图像进行二值化处理。具体地：遍历全图，利用灰度公式：gray＝0.2126*r+0.7152*g+0.0722*b计算每个像素点的灰度值，与阈值128进行比较，gray＞128的像素点转为白色(赋值为255)，gray≤128的像素点转为黑色(赋值为0)，其中gray为像素点的灰度值，r为RGB三基色的红色分量，g为RGB三基色的绿色分量，b为RGB三基色的蓝色分量。
(2)定位图像中的条码位置。由于数据库中的条码图像比较规则，并且已去除了无关信息，本发明可采用以下方法进行定位：遍历全图，判断出现的每个黑色像素点，其纵坐标最小时为下边界，最大时为上边界，横坐标最小时为左边界，最大时为右边界。如此，即标记出条码4个角点，即左下角点(bcleft，bcbottom)、右下角点(bcright，bcbottom)、左上角点(bcleft，bctop)、右上角点(bcright，bctop)的位置。
(3)计算条码的模块条宽：
根据2.(2)中的定位结果，条码高度为bh＝bctop-bcbottom，遍历条码区域的像素点，用链表记录所有连续黑色像素点的长度mw，比较链表中的各个mw，取最小值mwmin为模块宽度。
3、输入油墨扩散及油墨收缩条码的参数(即变换参数)：
3.1、油墨扩散：扩散比s＝扩散前后模块宽度的差值/扩散前模块宽度。
3.2、油墨收缩：收缩比s＝收缩前后模块宽度的差值/收缩前模块宽度。
4、油墨扩散及油墨收缩的实现原理
4.1、油墨扩散时，对于条码图片上任一黑色像素点(灰度值为0)，将其上下左右指定数量的像素点(根据扩散比确定)设置为黑色(如图3所示)，具体实现步骤如下：
(1)计算单边扩散值n＝s*mwmin/2。
(2)根据输入的图像宽w、高h，在内存中生成背景为白色、尺寸与原图相同的bmp图像。
(3)逐行遍历新图(即临时图像)，对于新图上每个点(x′，y′)，其在原图(即标准图像)上对应的点(x，y)，使得x＝x′，y＝y′，取原图点(x，y)的灰度值gray，如果gray＝0，则将新图中(x′-n＜＝x′＜＝x′+n，y′-n＜＝y′＜＝y′+n)范围内所有点的灰度值均设置为0，这样即实现点(x′，y′)的油墨扩散。所有点经过这样的处理后，即实现整体的扩散效果。油墨扩散效果如图4所示。
(4)步骤(3)中，需要判断点(x′，y′)是否超出图像尺寸范围，若超出则不设置像素值，直接进入下一循环。
4.2、油墨收缩时，油墨收缩可以看作白色像素点扩散，对于条码图片上任一白色像素点(灰度值为255)，将其上下左右指定数量的像素点(根据收缩比确定)设置为白色(如图5所示)。具体实现步骤如下：
(1)计算单边收缩值n＝s*mwmin/2。
(2)根据输入的图像宽w、高h，在内存中生成背景为白色、尺寸与原图相同的bmp图像。
(3)逐行扫描新图，对于新图上每个点(x′，y′)，其对应的原图的点(x，y)，使x＝x′，y＝y′，取原图点(x，y)的灰度值gray，如果gray＝255，则将新图中(x′-n＜＝x′＜＝x′+n，y′-n＜＝y′＜＝y′+n)范围内所有点的灰度值均设置为255，这样即实现与白色点(x′，y′)相邻的黑色点的油墨收缩。所有点经过这样的处理后，即实现整体的收缩效果。油墨收缩效果如图6所示。
(4)步骤(3)中，需要判断点(x′，y′)是否超出图像尺寸范围，若超出则不设置像素值，直接进入下一循环。
完成上述步骤后，即可实现对条码油墨的变换，并将变换后的条码(油墨扩散条码或油墨收缩条码)保存为bmp图片。
在一个具体实施例中，可将新图片打印到不同介质上，介质可为不同类型的纸质、金属、塑料或PVC材料等，或者
可将新图片在屏幕介质上显示。屏幕介质可以是电脑、手机、PDA等设备的屏幕以及电子油墨屏。可以采用不同分辨率的屏幕，也可以调节屏幕处于不同亮度，以此增加图片的多样性和全面性。本发明通过适当的扩散比或收缩比，可实现不同等级的变换，如等级1～等级10。
而实际中，上述条码图片的排列可为以下任意组合：
A、单个条码。
B、多个条码组成m行n列的矩阵(m＞1，n＞1)。
本发明主要解决条码(纸质条码及屏幕条码)的油墨扩散及油墨收缩等问题，为评价条码识读设备的纠错能力提供用于测试的标准物质：
(1)、通过该方法可定量化地制作出不同参数的油墨扩散及油墨收缩条码；
(2)、通过该方法可重复地制作出任意数量的相同规格的油墨扩散及油墨收缩条码。
(3)、通过该方法制作的油墨扩散及油墨收缩条码，可以呈现在不同的条码介质上，形成纸质条码及屏幕条码，用于不同的测试场合。
(4)、该制作方法灵活性高，可制作不同分辨率的油墨扩散及油墨收缩条码。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种条码油墨变换的方法，其特征在于，至少包括如下步骤：
S1：获取条码的原图像；
S2：对所述原图像进行二值化处理，获得标准图像，并确定标准图像上的条码位置及条码的模块宽度；
S3：获取条码油墨的变换参数；所述条码油墨的变换参数包括扩散比或收缩比；其中
扩散比＝油墨扩散前后模块宽度的差值/扩散前模块宽度；
收缩比＝油墨收缩前后模块宽度的差值/收缩前模块宽度；
S4：根据所述标准图像及条码油墨的变换参数，对标准图像上的条码进行变换；
其中，步骤S2为：
S21：遍历所述原图像，利用灰度公式计算所述原图像上每个像素点的灰度值，其中灰度公式为：
gray＝0.2126*r+0.7152*g+0.0722*b；其中gray为像素点的灰度值，r为原图像RGB三基色的红色分量值，g为RGB三基色的绿色分量值，b为RGB三基色的蓝色分量值；
S22：将计算出的灰度值大于128的像素点设为白点，将计算出的灰度值小于等于128的像素点设为黑点，以获得标准图像；
S23：遍历所述标准图像，分别比较每个黑点的横坐标值及纵坐标值，获得黑点的横坐标值及纵坐标值中的最大值及最小值；
S24：分别根据所述黑点的横坐标值及纵坐标值中的最大值及最小值，确定条码的4个角点，即左下角点、右下角点、左上角点及右上角点；
S25：根据角点的坐标值，计算条码的高度；
S26：使用链表记录所有连续黑点的长度，并比较获得连续黑点长度，获得最小值，设为条码的模块宽度；
当对标准图像上的油墨进行扩散时，步骤S4具体为：
S41：根据扩散比及模块宽度，计算单边扩散值；
S42：根据所述标准图像的尺寸，在内存中生成白色背景、与标准图像尺寸相同的bmp格式临时图像；
S43：遍历临时图像，将临时图像上的每个像素点与所述标准图像上的像素点位置一一对应；
S44：以标准图像上的黑点为中心，获取目标正方形，将目标正方形内的所有像素点均变换成黑点，获得油墨扩散条码。
2.根据权利要求1所述条码油墨变换的方法，其特征在于，当对标准图像上的油墨进行收缩时，步骤S4具体为：
S45：根据收缩比及模块宽度，计算单边收缩值；
S46：根据所述标准图像的尺寸，在内存中生成白色背景、与标准图像尺寸相同的bmp格式临时图像；
S47：遍历临时图像，将临时图像上的每个像素点与所述标准图像上的像素点位置一一对应；
S48：以标准图像上的白点为中心，获取目标正方形，将目标正方形内的所有像素点均变换成白点，获得油墨收缩条码。
3.根据权利要求1或2所述条码油墨变换的方法，其特征在于，所述目标正方形的边长为2倍的单边扩散值。
4.根据权利要求1或2所述条码油墨变换的方法，其特征在于，步骤S44及S48之前，还包括步骤S5：判断标准图像上的白点或黑点是否位于所述条码区域内，
若是，则执行步骤S44或S48；
反之，则执行步骤S6：结束流程。
5.根据权利要求1所述条码油墨变换的方法，其特征在于，步骤S1具体为：
通过扫描、拍照或条码生成软件获取条码的原图像。
6.根据权利要求1或5所述条码油墨变换的方法，其特征在于，所述条码为一维条码或二维码；其中：
一维条码的类型为Code39、Code93、Code128、Codabar、EAN-13、EAN-8、UPC-A、ISBN-13、GS1-128及ITF-14中的一种；
二维码的类型为PDF417、QR、DataMatrix、GridMatrix及汉信码中的一种。
7.根据权利要求1或2所述条码油墨变换的方法，其特征在于，还包括步骤S7：将油墨扩散条码获油墨收缩条码保存为bmp格式文件，并通过屏幕显示为屏幕码或打印成纸质码。
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