CN117787309B - 基于双色光源照射的扫码方法及装置 - Google Patents

基于双色光源照射的扫码方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及基于双色光源照射的扫码方法及装置，包括以下：通过预先实验的方式确定双色光源照射方案，所述双色光源照射方案包括双色光源的颜色、定位位置、光源强度以及重叠区域；根据所述双色光源照射方案对目标图像码进行照射得到第一图像；对所述第一图像进行预处理得到第二图像；通过光线补偿的方式对所述第二图像处理得到第三图像；对所述第三图像进行图像增强操作得到最终图像，将最终图像作为用于识别的图像得到扫码结果。本发明通过使用两个不同颜色的光源，保证重叠区域能够尽可能的覆盖图像码所处区域，再通过后续的光线补偿以及图像增强操作消除使用两种光源所带来的干扰影响，进而使最终图像更容易识别得到扫码结果。

Description

基于双色光源照射的扫码方法及装置
技术领域
本发明涉及扫码识别相关技术领域，尤其涉及基于双色光源照射的扫码方法及装置。
背景技术
目前的扫码方式大多为条形码以及二维码，通过扫描对应的条形码以及二维码可以得到其关联的信息内容，为此能够为生活以及工作带来极大的便利。
目前市场中使用较多的扫码方式为通过单一光源进行照射的扫码方式，这种方式存在一个较大的弊端，那就是可能会因为光源问题而产生光斑，这样一来，光斑的存在可能导致图像的亮度偏移，使整个图像的亮度水平发生变化。光斑区域通常比周围的区域更亮，这会导致图像整体亮度不均匀，进而导致图像码失去细节和清晰度，导致扫码成功率大幅降低。
发明内容
本发明的目的是为了至少解决现有技术的不足之一，提供基于双色光源照射的扫码方法及装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：
具体的，提出基于双色光源照射的扫码方法，包括以下：
通过预先实验的方式确定双色光源照射方案，所述双色光源照射方案包括双色光源的颜色、定位位置、光源强度以及重叠区域；
根据所述双色光源照射方案对目标图像码进行照射得到第一图像；
对所述第一图像进行预处理得到第二图像；
通过光线补偿的方式对所述第二图像处理得到第三图像；
对所述第三图像进行图像增强操作得到最终图像，将最终图像作为用于识别的图像得到扫码结果。
进一步，具体的，确定双色光源照射方案的过程包括，
预确定第一颜色光源以及第二颜色光源；
将所述第一颜色光源以及第二颜色光源的位置进行固定，确保所述第一颜色光源与第二颜色光源在进行作用时能够覆盖图像码区域，所述图像码区域预先确定，至少能够覆盖二维码或条形码；
通过调整所述第一颜色光源以及第二颜色光源的强度，使照射效果能够消除光斑并确定此时的强度为最终的光源强度。
进一步，具体的，对所述第一图像进行预处理得到第二图像，包括，
将所述第一图像进行灰度化得到灰度化并消除噪声后的第一图像；
通过寻找角点操作找寻出所述第一图像的上、下、左、右四个角点，假定分别为X[[x0，y0]，[x1，y1]，[x2，y2]，[x3，y3]]；
对X[[x0，y0]，[x1，y1]，[x2，y2]，[x3，y3]]进行调整为Y[[x0，y1]，[x3，y1]，[x0，y2]，[x3，y2]]，进而得到矫正后的图像即第二图像。
进一步，具体的，通过光线补偿的方式对所述第二图像处理得到第三图像，包括，
计算所述第二图像的全局平均灰度值记为mean_val；
遍历第二图像的所有像素点，将每个像素点均减去mean_val，若为负则记为0，得到处理后的图像即第三图像。
进一步，具体的，对所述第三图像进行图像增强操作得到最终图像，包括，
遍历所述第三图像中的每一个像素点，判断其中任意像素点是否存在灰度奇异情况，找寻出存在灰度奇异情况的所有像素点构建为灰度奇异像素点集；
对所述灰度奇异像素点集中的元素进行灰度校正得到校正后的灰度奇异像素点集；
以校正后的灰度奇异像素点集中的元素代替第三图像中的原元素得到最终图像。
进一步，具体的，判断其中任意像素点是否存在灰度奇异情况，包括，
针对任意像素点，通过取该像素点的8邻域像素点的算术平均值作为其灰度奇异阈值GrayTH；
对比该像素点的真实像素值与其灰度奇异阈值GrayTH的大小关系，若真实像素值大于灰度奇异阈值GrayTH，则判断该像素点不存在灰度奇异情况，若真实像素值不大于灰度奇异阈值GrayTH，则判断该像素点存在灰度奇异情况。
进一步，具体的，对存在灰度奇异情况的像素点进行灰度校正，包括，
遍历第三图像，找寻出其所有像素点中最大灰度值Graymax，以及最小灰度值Graymin，并计算第三图像的平均灰度值Grayavg；
将存在灰度奇异情况的像素点的灰度值记为Graytemp，判断Graytemp是否在区间[Graymin，Grayavg]内，若是在区间[Graymin，Grayavg]内，则令
若不在区间[Graymin，Grayavg]内则表示Graytemp位于(Grayavg，Graymax]之间，则令
以Graytemp’作为校正后的该像素点的灰度值。
本发明还提出基于双色光源照射的扫码装置，包括：
照射方案确定模块，用于通过预先实验的方式确定双色光源照射方案，所述双色光源照射方案包括双色光源的颜色、定位位置、光源强度以及重叠区域；
数据获取模块，用于根据所述双色光源照射方案对目标图像码进行照射得到第一图像；
预处理模块，用于对所述第一图像进行预处理得到第二图像；
光纤补偿模块，用于通过光线补偿的方式对所述第二图像处理得到第三图像；
图像增强模块，用于对所述第三图像进行图像增强操作得到最终图像，将最终图像作为用于识别的图像得到扫码结果
进一步，具体的，所述数据获取模块为双色光源扫码枪。
本发明的有益效果为：
本发明提出基于双色光源照射的扫码方法及装置，通过使用两个不同颜色的光源，使其重叠在需要消除光斑的区域，并进行预先实验确定双色光源照射方案，保证重叠区域能够尽可能的覆盖图像码所处区域，再通过后续的光线补偿以及图像增强操作消除使用两种光源所带来的干扰影响，进而使最终图像更容易识别得到扫码结果。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本公开的上述以及其他特征将更加明显，本公开附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
图1所示为本发明基于双色光源照射的扫码方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。
实施例1，参照图1，本发明提出基于双色光源照射的扫码方法，包括以下：
步骤110、通过预先实验的方式确定双色光源照射方案，所述双色光源照射方案包括双色光源的颜色、定位位置、光源强度以及重叠区域；
步骤120、根据所述双色光源照射方案对目标图像码进行照射得到第一图像；
步骤130、对所述第一图像进行预处理得到第二图像；
步骤140、通过光线补偿的方式对所述第二图像处理得到第三图像；
步骤150、对所述第三图像进行图像增强操作得到最终图像，将最终图像作为用于识别的图像得到扫码结果。
在本优选实施方式中，通过使用两个不同颜色的光源，使其重叠在需要消除光斑的区域，并进行预先实验确定双色光源照射方案，保证重叠区域能够尽可能的覆盖图像码所处区域，再通过后续的光线补偿以及图像增强操作消除使用两种光源所带来的干扰影响，进而使最终图像更容易识别得到扫码结果。
作为本发明的优选实施方式，具体的，确定双色光源照射方案的过程包括，
预确定第一颜色光源以及第二颜色光源；
将所述第一颜色光源以及第二颜色光源的位置进行固定，确保所述第一颜色光源与第二颜色光源在进行作用时能够覆盖图像码区域，所述图像码区域预先确定，至少能够覆盖二维码或条形码；
通过调整所述第一颜色光源以及第二颜色光源的强度，使照射效果能够消除光斑并确定此时的强度为最终的光源强度。
在本优选实施方式中，通过以下步骤1-5来进行实验确定双色光源照射方案：
1.选择两种不同颜色的光源：选择两种波长不同的光源，例如红光和绿光。
2.定位光源：将两种光源分别定位在需要消除光斑的位置。
3.调整光源强度：调整两种光源的强度，使其能够覆盖光斑区域。尝试增加或减小光源的强度，以找到最佳效果。
4.重叠光源：将两种光源重叠在需要消除光斑的区域。确保两种光源的光线在相同的焦点处重叠。
5.观察结果：观察光斑区域的变化。如果有干涉条纹产生，可以根据干涉条纹的特征进行调整。
请注意，这只是一种一般的方法，具体步骤可能因实际情况和设备的不同而有所差异。在实际操作中，可能需要进行多次尝试和调整，以达到最佳的消除光斑效果。
作为本发明的优选实施方式，具体的，对所述第一图像进行预处理得到第二图像，包括，
将所述第一图像进行灰度化得到灰度化并消除噪声后的第一图像；
通过寻找角点操作找寻出所述第一图像的上、下、左、右四个角点，假定分别为X[[x0,y0],[x1,y1],[x2,y2],[x3,y3]]；
对X[[x0，y0]，[x1，y1]，[x2，y2]，[x3，y3]]进行调整为Y[[x0，y1]，[x3，y1]，[x0，y2]，[x3，y2]]，进而得到矫正后的图像即第二图像。
作为本发明的优选实施方式，具体的，通过光线补偿的方式对所述第二图像处理得到第三图像，包括，
计算所述第二图像的全局平均灰度值记为mean_val；
遍历第二图像的所有像素点，将每个像素点均减去mean_val，若为负则记为0，得到处理后的图像即第三图像。
作为本发明的优选实施方式，具体的，对所述第三图像进行图像增强操作得到最终图像，包括，
遍历所述第三图像中的每一个像素点，判断其中任意像素点是否存在灰度奇异情况，找寻出存在灰度奇异情况的所有像素点构建为灰度奇异像素点集；
对所述灰度奇异像素点集中的元素进行灰度校正得到校正后的灰度奇异像素点集；
以校正后的灰度奇异像素点集中的元素代替第三图像中的原元素得到最终图像。
作为本发明的优选实施方式，具体的，判断其中任意像素点是否存在灰度奇异情况，包括，
针对任意像素点，通过取该像素点的8邻域像素点的算术平均值作为其灰度奇异阈值GrayTH；
对比该像素点的真实像素值与其灰度奇异阈值GrayTH的大小关系，若真实像素值大于灰度奇异阈值GrayTH，则判断该像素点不存在灰度奇异情况，若真实像素值不大于灰度奇异阈值GrayTH，则判断该像素点存在灰度奇异情况。
作为本发明的优选实施方式，具体的，对存在灰度奇异情况的像素点进行灰度校正，包括，
遍历第三图像，找寻出其所有像素点中最大灰度值Graymax，以及最小灰度值Graymin，并计算第三图像的平均灰度值Grayavg；
将存在灰度奇异情况的像素点的灰度值记为Graytemp，判断Graytemp是否在区间[Graymin，Grayavg]内，若是在区间[Graymin，Grayavg]内，则令
若不在区间[Graymin，Grayavg]内则表示Graytemp位于(Grayavg，Graymax]之间，则令
以Graytemp’作为校正后的该像素点的灰度值。
本发明还提出基于双色光源照射的扫码装置，包括：
照射方案确定模块，用于通过预先实验的方式确定双色光源照射方案，所述双色光源照射方案包括双色光源的颜色、定位位置、光源强度以及重叠区域；
数据获取模块，用于根据所述双色光源照射方案对目标图像码进行照射得到第一图像；
预处理模块，用于对所述第一图像进行预处理得到第二图像；
光纤补偿模块，用于通过光线补偿的方式对所述第二图像处理得到第三图像；
图像增强模块，用于对所述第三图像进行图像增强操作得到最终图像，将最终图像作为用于识别的图像得到扫码结果
作为本发明的优选实施方式，具体的，所述数据获取模块为双色光源扫码枪。
在本优选实施方式中，通过以双色光源扫码枪的形式进行第一图像以及第二图像的获取，十分的方便，另外可于扫码枪内置入通信模块，将得到的第一图像以及第二图像发送至终端或云端进行对应后续图像分析处理。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储的介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或系统、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (7)

1.基于双色光源照射的扫码方法，其特征在于，包括以下：
通过预先实验的方式确定双色光源照射方案，所述双色光源照射方案包括双色光源的颜色、定位位置、光源强度以及重叠区域；
根据所述双色光源照射方案对目标图像码进行照射得到第一图像；
对所述第一图像进行预处理得到第二图像；
通过光线补偿的方式对所述第二图像处理得到第三图像；
对所述第三图像进行图像增强操作得到最终图像，将最终图像作为用于识别的图像得到扫码结果；
具体的，确定双色光源照射方案的过程包括，
预确定第一颜色光源以及第二颜色光源；
将所述第一颜色光源以及第二颜色光源的位置进行固定，确保所述第一颜色光源与第二颜色光源在进行作用时能够覆盖图像码区域，所述图像码区域预先确定，至少能够覆盖二维码或条形码；
通过调整所述第一颜色光源以及第二颜色光源的强度，使照射效果能够消除光斑并确定此时的强度为最终的光源强度；
具体的，通过光线补偿的方式对所述第二图像处理得到第三图像，包括，
计算所述第二图像的全局平均灰度值记为mean_val；
遍历第二图像的所有像素点，将每个像素点均减去mean_val，若为负则记为0，得到处理后的图像即第三图像。
2.根据权利要求1所述的基于双色光源照射的扫码方法，其特征在于，具体的，对所述第一图像进行预处理得到第二图像，包括，
将所述第一图像进行灰度化得到灰度化并消除噪声后的第一图像；
通过寻找角点操作找寻出所述第一图像的上、下、左、右四个角点，假定分别为X[[x0,y0],[x1,y1],[x2,y2],[x3,y3]]；
对X[[x0,y0],[x1,y1],[x2,y2],[x3,y3]]进行调整为Y[[x0,y1],[x3,y1],[x0,y2],[x3,y2]]，进而得到矫正后的图像即第二图像。
3.根据权利要求1所述的基于双色光源照射的扫码方法，其特征在于，具体的，对所述第三图像进行图像增强操作得到最终图像，包括，
遍历所述第三图像中的每一个像素点，判断其中任意像素点是否存在灰度奇异情况，找寻出存在灰度奇异情况的所有像素点构建为灰度奇异像素点集；
对所述灰度奇异像素点集中的元素进行灰度校正得到校正后的灰度奇异像素点集；
以校正后的灰度奇异像素点集中的元素代替第三图像中的原元素得到最终图像。
4.根据权利要求3所述的基于双色光源照射的扫码方法，其特征在于，具体的，判断其中任意像素点是否存在灰度奇异情况，包括，
针对任意像素点，通过取该像素点的8邻域像素点的算术平均值作为其灰度奇异阈值GrayTH；
对比该像素点的真实像素值与其灰度奇异阈值GrayTH的大小关系，若真实像素值大于灰度奇异阈值GrayTH，则判断该像素点不存在灰度奇异情况，若真实像素值不大于灰度奇异阈值GrayTH，则判断该像素点存在灰度奇异情况。
5.根据权利要求3所述的基于双色光源照射的扫码方法，其特征在于，具体的，对存在灰度奇异情况的像素点进行灰度校正，包括，
遍历第三图像，找寻出其所有像素点中最大灰度值Graymax，以及最小灰度值Graymin，并计算第三图像的平均灰度值Grayavg；
将存在灰度奇异情况的像素点的灰度值记为Graytemp，判断Graytemp是否在区间[Graymin，Grayavg]内，若是在区间[Graymin，Grayavg]内，则令
若不在区间[Graymin，Grayavg]内则表示Graytemp位于(Grayavg，Graymax]之间，则令
以Graytemp ，作为校正后的该像素点的灰度值。
6.基于双色光源照射的扫码装置，其特征在于，包括：
照射方案确定模块，用于通过预先实验的方式确定双色光源照射方案，所述双色光源照射方案包括双色光源的颜色、定位位置、光源强度以及重叠区域；
数据获取模块，用于根据所述双色光源照射方案对目标图像码进行照射得到第一图像；
预处理模块，用于对所述第一图像进行预处理得到第二图像；
光纤补偿模块，用于通过光线补偿的方式对所述第二图像处理得到第三图像；
图像增强模块，用于对所述第三图像进行图像增强操作得到最终图像，将最终图像作为用于识别的图像得到扫码结果；
具体的，确定双色光源照射方案的过程包括，
预确定第一颜色光源以及第二颜色光源；
将所述第一颜色光源以及第二颜色光源的位置进行固定，确保所述第一颜色光源与第二颜色光源在进行作用时能够覆盖图像码区域，所述图像码区域预先确定，至少能够覆盖二维码或条形码；
通过调整所述第一颜色光源以及第二颜色光源的强度，使照射效果能够消除光斑并确定此时的强度为最终的光源强度；
具体的，通过光线补偿的方式对所述第二图像处理得到第三图像，包括，
计算所述第二图像的全局平均灰度值记为mean_val；
遍历第二图像的所有像素点，将每个像素点均减去mean_val，若为负则记为0，得到处理后的图像即第三图像。
7.根据权利要求6所述的基于双色光源照射的扫码装置，其特征在于，具体的，所述数据获取模块为双色光源扫码枪。
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