ES2239744T3 - Sistema de deteccion de codigos de barras y metodo correspondiente. - Google Patents
Sistema de deteccion de codigos de barras y metodo correspondiente.Info
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Abstract
Un método para detectar un código de barras en una imagen, que comprende capturar (200) una imagen examinar la imagen en una pluralidad de mallas (50); obtener (212) un perfil de la imagen a lo largo de pares de partes opuestas de un borde de una malla (50a); determinar (214) el número de transiciones en el perfil de cada parte de cada par de partes opuestas, caracterizado por comparar (216) el número de transiciones en una parte de cada par de partes opuestas con el número de transiciones en la parte opuesta de ese par de partes opuestas; e identificar (218) una malla portadora potencial de datos de código de barras cuando el recuento de transiciones en una parte de un par coincida con el recuento de transiciones en la parte opuesta de ese par.
Description
Sistema de detección de códigos de barras y
método correspondiente.
Esta invención se refiere a un método y un
sistema para detectar códigos de barras que incluye determinar su
posición y orientación.
Un código de barras es un símbolo, que puede ser
leído por una máquina, constituido por líneas continuas paralelas de
barras y espacios con anchura variable. Las barras y los espacios
forman zonas claras y oscuras alternadas que representan un código
digital que contiene la información representada por el símbolo de
código de barras. El código digital es traducido a caracteres
alfanuméricos que pueden representar información acerca del artículo
que lleva la etiqueta de código de barras, tal como precio, fecha,
fabricante y otra información. Los códigos de barras son leídos,
típicamente, por escaneo mediante una pequeña traza luminosa. La luz
reflejada es detectada por un elemento fotosensible a medida que la
traza barre la superficie del código de barras. El cambio de
reflectancia provocado por las barras negras y los espacios blancos
hace variar la intensidad de la luz reflejada que sirve como
representación del símbolo de código de barras. En un tipo de lector
de código de barras se captura una imagen bidimensional que contiene
el código de barras y se almacena en la memoria de un ordenador de
uso general, en el que pares de líneas de escaneo paralelas son
entonces tratadas a fin de determinar la ubicación y la orientación
del código de barras. Este enfoque para localizar el código de
barras requiere calcular el producto punto por punto de las
derivadas de las dos líneas de escaneo paralelas. La imagen es
escaneada en cada una de cuatro direcciones, horizontal, vertical,
diagonal ascendente y diagonal descendente, a fin de localizar y
orientar aproximadamente el código de barras. Una orientación más
precisa del código de barras se logra por correlación cruzada, por
pares, de las líneas de escaneo paralelas. Este enfoque usa un
circuito integrado para aplicación específica (ASIC) a fin de
determinar la ubicación y la orientación aproximada de un código de
barras y tratamiento subsiguiente de la señal digital para orientar,
filtrar y escanear de modo más preciso el código de barras
localizado de modo aproximado. Uno de los defectos de este enfoque
consiste en que la mayor parte de los datos capturados por la cámara
en este tipo de casos resulta ser una imagen inútil del
transportador y de las zonas sin código de barras de los paquetes
que se muevan a lo largo del transportador: solamente una pequeña
parte de los datos de la imagen incluye los códigos de barras. En
otro enfoque, el lector de códigos de barras requiere un ASIC y una
o más agrupaciones de puertas programables por el usuario (FPGA)
para obtener una imagen de píxeles y, entonces, comparar la
intensidad de los píxeles de una fila en un momento determinado con
la de los píxeles de filas previas, con distintas relaciones, con la
fila de ese momento, a fin de obtener valores de detección que se
comparan con un valor umbral, para determinar si la información que
se visualiza es, potencialmente, parte de un código de barras. Este
enfoque, como el anterior emplea un número considerable de equipos y
requiere un tiempo sustancial para acumular y gestionar los
datos.
El documento US 5.969.325 describe un método de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y un sistema de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 9. Los documentos US
6.070.800 y EP 0 887 760 describen métodos y sistemas para detectar
un código de barras en una imagen que comprende capturar una imagen,
examinar la imagen en una pluralidad de mallas y obtener un perfil
de la imagen a lo largo de un borde de una malla.
Un objeto de esta invención es, por tanto,
ofrecer un método y un sistema mejorados para la detección de
códigos de barras, que incluya su localización y su orientación.
Otro objeto de esta invención consiste en ofrecer
un método y un sistema mejorados de esta clase para la detección de
códigos de barras que sean más rápidos y usen menos equipos.
Otro objeto de esta invención es ofrecer un
método y un sistema mejorados de esta clase para la detección de
códigos de barras que determinen de modo más definitivo y preciso la
localización y la orientación de un código de barras.
Otro objeto de esta invención es ofrecer un
método y un sistema mejorados de esta clase para la detección de
códigos de barras que reduzcan y comprima los datos a gestionar.
De acuerdo con la invención se proporciona un
método y un sistema para la detección de códigos de barras tal como
se define mediante las reivindicaciones 1 y 9.
La invención resulta de la percepción de que la
detección de un código de barras en una imagen, que incluya su
localización y/u orientación, puede efectuarse de modo más rápido y
efectivo con menos equipos examinando la imagen en una pluralidad de
mallas, obteniendo un perfil de la imagen a lo largo del borde de la
malla, determinando el número de transiciones en el perfil de cada
lado, y comparando el número de transiciones en cada par adyacente
de lados con el número de transiciones en el par adyacente opuesto
de lados, e identificando una malla portadora potencial de datos de
código de barras cuando el recuento de transiciones en un par de
lados adyacentes coincida con el recuento de transiciones en el par
opuesto, y la percepción adicional de que obteniendo un perfil de la
imagen con un patrón circular en una sub-malla
menor, dividiendo el patrón circular en una pluralidad de pares de
patrones semicirculares opuestos y comparando el patrón semicircular
de perfiles, puede verificarse la orientación de la malla portadora
de datos de código de barras en función de la orientación del par de
patrones de perfil semicircular que coincidan de mejor manera.
Esta invención presenta un método para detectar
un código de barras en una imagen, que incluye capturar una imagen,
examinar una imagen en una pluralidad de mallas de cuatro lados y
obtener un perfil de la imagen a lo largo de cada lado de una malla.
Se determina el número de transiciones en el perfil de cada lado y
se compara el número de transiciones en cada par adyacente de lados
con el número de transiciones en el par adyacente opuesto de lados.
Una malla portadora potencial de datos de código de barras se
considera identificada cuando el recuento de transiciones en un par
de lados adyacentes coincida con el recuento de transiciones en el
par opuesto de lados adyacentes.
En una realización preferida el método puede
incluir, también, obtener un perfil de la imagen con un patrón
circular en una malla portadora de datos de código de barras y
dividir el perfil del patrón circular en una pluralidad de pares de
patrones semicirculares opuestos, comparar entre sí los perfiles de
patrones semicirculares para cada uno de los pares de patrones
semicirculares opuestos, y definir la orientación de la malla
portadora de datos de código de barras en función de la orientación
del par de perfiles de patrones semicirculares que coincidan de
mejor manera. El método puede incluir, también, obtener un perfil de
la imagen a lo largo de la orientación de los datos de código de
barras incluidos en la malla portadora de datos de código de barras,
a fin de determinar la ubicación de las barras y los espacios, y
escanear a lo largo de, al menos, una de las barras y uno de los
espacios de los datos de código de barras para verificar la
orientación y confirmar que la malla portadora de datos de código de
barras es parte de un código de barras genuino. El método puede
incluir, también, combinar en un grupo, mallas contiguas con una
orientación definida, examinar cada malla próxima a cada una de las
mallas contiguas combinadas para determinar su orientación y añadir
la malla próxima al grupo si tiene la orientación definida. Los
recuentos de transiciones coinciden cuando los recuentos sean
aproximadamente iguales o cuando sean iguales. El perfil de la
imagen y el patrón circular puede consistir en un perfil de escala
de grises. Comparar entre sí los perfiles del patrón circular puede
incluir la diferenciación de los valores de escala de grises de cada
par de patrones semicirculares opuestos. El escaneo puede incluir
escanear a lo largo de, al menos, una de las barras y uno de los
espacios de los datos de código de barras. El perfil de la imagen y
el patrón circular pueden obtenerse en la sección de la malla que
tenga el recuento de transiciones más alto.
Esta invención presenta, también, un método para
detectar un código de barras en una imagen, que incluye capturar una
imagen, examinar la imagen en una pluralidad de mallas de cuatro
lados, obtener un perfil de la imagen a lo largo de cada lado de una
malla y determinar el número de transiciones en el perfil de cada
lado. El número de transiciones en cada par adyacente de lados se
compara con el número de transiciones en el par adyacente opuesto de
lados, respectivamente. Se determina que una malla es una malla
portadora potencial de datos de código de barras cuando el recuento
de transiciones en un par de lados adyacentes coincida con el
recuento de transiciones en el par opuesto de lados adyacentes. El
método incluye, también, obtener un perfil de la imagen con un
patrón circular en una malla portadora de datos de código de barras,
dividir dicho perfil con patrón circular para formar una pluralidad
de pares de patrones semicirculares opuestos, comparar entre sí los
perfiles de patrones semicirculares para cada uno de dichos pares de
patrones semicirculares opuestos, y definir la orientación de la
malla portadora de datos de código de barras como función de la
orientación del par de perfiles de patrones semicirculares que
coincidan de mejor manera.
Esta invención presenta, también, un método para
detectar un código de barras en una imagen que incluye capturar una
imagen, examinar la imagen en una pluralidad de mallas de cuatro
lados, obtener un perfil de la imagen a lo largo de cada lado de una
malla, determinar el número de transiciones en el perfil de cada
lado y comparar el número de transiciones en cada par adyacente de
lados con el número de transiciones en el par adyacente opuesto de
lados, respectivamente. Una malla portadora potencial de datos de
código de barras se considera identificada cuando el recuento de
transiciones en un par de lados adyacentes coincida con el recuento
de transiciones en el par opuesto de lados adyacentes. El método
incluye, también, obtener un perfil de la imagen de patrón circular
en una malla portadora de datos de código de barras, dividir dicho
perfil de patrón circular en una pluralidad de pares de patrones
semicirculares opuestos, comparar entre sí los perfiles de patrones
semicirculares para cada uno de dichos pares de patrones
semicirculares opuestos, definir la orientación de la malla
portadora de datos de código de barras en función de la orientación
del par de perfiles de patrones semicirculares que coincidan de
mejor manera, obtener un perfil de la imagen a lo largo de la
orientación de los datos de código de barras incluidos en la malla
portadora de datos de código de barras y escanear a lo largo de, al
menos, una de las barras y uno de los espacios de los datos de
código de barras para verificar la orientación y confirmar que la
malla portadora de datos de código de barras es parte de un código
de barras genuino.
Esta invención presenta, también, un método para
detectar un código de barras en una imagen que incluye capturar una
imagen, examinar la imagen en una pluralidad de mallas de cuatro
lados, obtener un perfil de la imagen a lo largo de cada lado de una
malla, determinar el número de transiciones en el perfil de cada
lado, comparar el número de transiciones en cada par adyacente de
lados con el número de transiciones en el par adyacente opuesto de
lados, respectivamente, e identificar una malla portadora potencial
de datos de código de barras cuando el recuento de transiciones en
un par de lados adyacentes coincida con el recuento de transiciones
en el par opuesto de lados adyacentes. El método incluye, también,
obtener un perfil de la imagen de patrón circular en una malla
portadora de datos de código de barras, dividir dicho perfil de
patrón circular en una pluralidad de pares de patrones
semicirculares opuestos, comparar entre sí los perfiles de patrones
semicirculares para cada uno de dichos pares de patrones
semicirculares opuestos, definir la orientación de la malla
portadora de datos de código de barras en función de la orientación
del par de perfiles de patrones semicirculares que coincidan de
mejor manera, obtener un perfil de la imagen a lo largo de la
orientación de los datos de código de barras incluidos en la malla
portadora de datos de código de barras, escanear a lo largo de, al
menos, una de las barras y uno de los espacios de los datos de
código de barras para verificar la orientación y confirmar que la
malla portadora de datos de código de barras es parte de un código
de barras genuino, combinar en un grupo mallas contiguas que tengan
dicha orientación definida, examinar cada malla próxima a cada una
de las mallas combinadas contiguas a fin de determinar su
orientación, y añadir dicha malla próxima al grupo si tiene la
orientación definida.
Esta invención presenta, también, un método para
detectar un código de barras en una imagen, que incluye capturar una
imagen, examinar la imagen en una pluralidad de mallas, y obtener un
perfil de la imagen a lo largo de pares de partes opuestas del borde
de una malla. Se determina el número de transiciones en el perfil de
cada par de partes opuestas. El número de transiciones en una parte
de un par de partes opuestas se compara con el número de
transiciones en la parte opuesta de ese par de partes opuestas. Una
malla portadora potencial de datos de código de barras se considera
identificada cuando el recuento de transiciones en una parte de un
par coincida con el recuento de transiciones en la parte opuesta de
ese par.
En una realización preferida, el borde puede
incluir cuatro lados y el número de transiciones en cada par
adyacente de lados puede compararse con el número de transiciones en
el par adyacente opuesto de lados.
Esta invención presenta, también, un sistema de
detección de códigos de barras que incluye medios para capturar una
imagen, medios para examinar una imagen en una pluralidad de mallas
de cuatro lados, y medios para obtener un perfil de la imagen a lo
largo de cada lado de una malla. Existen medios para determinar el
número de transiciones en el perfil de cada lado y medios para
comparar el número de transiciones en cada par adyacente de lados
con el número de transiciones en el par adyacente opuesto de lados,
respectivamente. Existen medios para identificar una malla portadora
potencial de datos de código de barras cuando el recuento de
transiciones en un par de lados adyacentes coincida con el recuento
de transiciones en el par opuesto de lados adyacentes.
En una realización preferida, puede haber medios
para obtener un perfil de la imagen con un patrón circular en una
malla portadora de datos de código de barras y medios para dividir
el perfil de patrón circular en una pluralidad de pares de patrones
semicirculares opuestos. Puede haber medios para comparar entre sí
los perfiles de patrones semicirculares para cada uno de los pares
de patrones semicirculares opuestos, y medios para definir la
orientación de la malla portadora de datos de código de barras en
función de la orientación del par de perfiles de patrones
semicirculares que coincidan de mejor manera. Pueden existir medios
para obtener un perfil de la imagen a lo largo de la orientación de
los datos de código de barras incluidos en la malla portadora de
datos de código de barras y medios para escanear,
perpendicularmente, a lo largo de, al menos, una de las barras y uno
de los espacios de los datos de código de barras para verificar la
orientación y confirmar que la malla portadora de datos de código de
barras es parte de un código de barras genuino. Pueden existir
medios para combinar en un grupo mallas contiguas que tengan la
orientación definida, medios para examinar cada malla próxima a cada
uno de los grupos contiguos combinados a fin de determinar su
orientación, y medios para añadir la malla próxima al grupo si tiene
la orientación definida. Los recuentos de transiciones pueden
coincidir cuando sean aproximadamente iguales o cuando sean iguales.
El perfil de la imagen de patrón circular puede ser un perfil de
escala de grises. Los medios para comparar entre sí los perfiles de
patrón circular pueden incluir medios para la diferenciación de los
valores de escala de grises de cada par de pares opuestos de
patrones semicirculares. Los medios para escanear pueden hacerlo a
lo largo de, al menos, una de las barras y uno de los espacios de
los datos de código de barras.
Esta invención presenta, también, un sistema para
detectar códigos de barras que incluye medios para capturar una
imagen, medios para examinar la imagen en una pluralidad de mallas
de cuatro lados, medios para obtener un perfil de la imagen a lo
largo de cada lado de una malla, medios para determinar el número de
transiciones en el perfil de cada lado, medios para comparar el
número de transiciones en cada par adyacente de lados con el número
de transiciones en el par adyacente opuesto de lados,
respectivamente, y medios para identificar una malla portadora
potencial de datos de código de barras cuando el recuento de
transiciones en un par de lados adyacentes coincida con el recuento
de transiciones en el par opuesto de lados adyacentes. Existen,
también, medios para obtener un perfil de la imagen de patrón
circular en una malla portadora de datos de código de barras, medios
para dividir dicho perfil de patrón circular en una pluralidad de
pares de patrones semicirculares opuestos, medios para comparar
entre sí los perfiles de patrones semicirculares para cada uno de
dichos pares de patrones semicirculares opuestos, y medios para
definir la orientación de la malla portadora de datos de código de
barras en función de la orientación del par de perfiles de patrones
semicirculares que coincidan del mejor modo.
Esta invención presenta, también, un sistema de
detección de códigos de barras que incluye medios para capturar una
imagen, medios para examinar la imagen en una pluralidad de mallas
de cuatro lados, medios para obtener un perfil de la imagen a lo
largo de cada lado de una malla, medios para determinar el número de
transiciones en el perfil de cada lado, medios para comparar el
número de transiciones en cada par adyacente de lados con el número
de transiciones en el par adyacente opuesto de lados,
respectivamente, y medios para identificar una malla portadora
potencial de datos de código de barras cuando el recuento de
transiciones en un par de lados adyacentes coincida con el recuento
de transiciones en el par opuesto de lados adyacentes. Existen
medios para obtener un perfil de la imagen de patrón circular en una
malla portadora de datos de código de barras, medios para dividir
dicho perfil de patrón circular en una pluralidad de pares de
patrones semicirculares opuestos, medios para comparar entre sí los
perfiles de patrones semicirculares para cada uno de dichos pares de
patrones semicirculares opuestos, medios para definir la orientación
de la malla portadora de datos de código de barras en función de la
orientación del par de perfiles de patrones semicirculares que
coincidan de mejor manera, medios para obtener un perfil de la
imagen a lo largo de la orientación de los datos de código de barras
incluidos en la malla portadora de datos de código de barras, y
medios para escanear a lo largo de, al menos, una de las barras y
uno de los espacios de los datos de código de barras a fin de
verificar la orientación y confirmar que la malla portadora de datos
de código de barras es parte de un código de barras genuino.
Esta invención presenta, también, un sistema para
detectar códigos de barras que incluye medios para capturar una
imagen, medios para examinar la imagen en una pluralidad de mallas
de cuatro lados, medios para obtener un perfil de la imagen a lo
largo de cada lado de una malla, medios para determinar el número de
transiciones en el perfil de cada lado, medios para comparar el
número de transiciones en cada par adyacente de lados con el número
de transiciones en el par adyacente opuesto de lados,
respectivamente, y medios para identificar una malla portadora
potencial de datos de código de barras cuando el recuento de
transiciones en un par de lados adyacentes coincida con el recuento
de transiciones en el par opuesto de lados adyacentes. Existen
medios para obtener un perfil de la imagen con un patrón circular en
una malla portadora de datos de código de barras, medios para
dividir dicho perfil de patrón circular en una pluralidad de pares
de patrones semicirculares opuestos, medios para comparar entre sí
los perfiles de patrones semicirculares para cada uno de dichos
pares de patrones semicirculares opuestos, y medios para definir la
orientación de la malla portadora de datos de código de barras en
función de la orientación del par de perfiles de patrones
semicirculares que coincidan de mejor manera. Existen medios para
obtener un perfil de la imagen a lo largo de la orientación de los
datos de código de barras incluidos en la malla portadora de datos
de código de barras, y medios para escanear a lo largo de, al menos,
una de las barras y uno de los espacios de los datos de código de
barras a fin de verificar la orientación y confirmar que la malla
portadora de datos de código de barras es parte de un código de
barras genuino. Existen medios para combinar en un grupo mallas
contiguas que tengan dicha orientación definida, medios para
examinar cada malla próxima a cada una de las mallas combinadas
contiguas a fin de determinar su orientación, y medios para añadir
dicha malla próxima al grupo si tiene la orientación definida.
Esta invención presenta, también, un sistema para
detectar códigos de barras que incluye medios para capturar una
imagen, medios para examinar la imagen en una pluralidad de mallas,
y medios para obtener un perfil de la imagen a lo largo de pares de
partes opuestas del borde de una malla. Hay medios para determinar
el número de transiciones en el perfil de cada par de partes
opuestas y medios para comparar el número de transiciones en una
parte de un par de partes opuestas con el número de transiciones en
el par opuesto de partes opuestas. Hay medios para identificar una
malla portadora potencial de datos de código de barras cuando el
recuento de transiciones en una parte de un par coincida con el
recuento de transiciones en la parte opuesta de ese par.
En una realización preferida, el borde puede
incluir cuatro lados y el número de transiciones en cada par
adyacente de lados puede compararse con el número de transiciones en
el par adyacente opuesto de lados.
Otros objetos, particularidades y ventajas se les
ocurrirán a los expertos en la técnica a partir de la descripción
que sigue de una realización preferida y los dibujos adjuntos, en
los que:
la figura 1 es un diagrama de bloques,
esquemático, de un sistema de detección de códigos de barras de
acuerdo con esta invención;
la figura 2 muestra un par de etiquetas de
código de barras examinadas en una pluralidad de mallas;
la figura 3 es una vista ampliada de una malla
que contiene datos de código de barras;
la figura 4 muestra los perfiles de borde en
escala de grises del código de barras en los cuatro lados del borde
de la malla de la figura 3;
la figura 5 muestra la ubicación del círculo de
perfil de borde de los datos de código de barras;
la figura 6 muestra un gráfico del patrón
circular usado en la figura 5;
la figura 7 muestra los perfiles de borde en
escala de grises de los datos de código de barras del patrón
circular de la sección de la malla mostrada en la figura 5;
la figura 8 es una representación en tres ejes
del perfil en escala de grises del patrón circular de la figura
7;
la figura 9 es una vista de la malla de la
figura 3 que muestra escaneos a lo largo de las barras y los
espacios más anchos a fin de verificar la orientación del código de
barras de esa malla;
la figura 10 muestra una correspondencia de los
datos de orientación de las mallas;
la figura 11 muestra la correspondencia de los
datos de orientación de la figura 2 que indica mallas portadoras de
datos de códigos de barras en el nivel 1;
la figura 12 es una vista similar a la figura 2
que muestra las mallas portadoras de datos de código de barras
identificados originalmente de acuerdo con la correspondencia de la
figura 11;
la figura 13 es una vista similar a la figura 12
que muestra el código de barras después de haber sido agrandado para
incluir mallas próximas con datos de código de barras orientados
como en las mallas de datos de código de barras originales;
la figura 14 es un diagrama de flujo que muestra
el método de esta invención;
la figura 15 es un diagrama de flujo que muestra
con más detalle las rutinas de localización, orientación y
verificación de orientación de la figura 14; y
la figura 16 es un diagrama de flujo que muestra
con más detalle la determinación de la superficie del código de
barras.
Además de la realización o las realizaciones
preferidas descritas en lo que sigue, esta invención es susceptible
de otras realizaciones y de ser puesta en práctica o realizada de
diferentes modos. En consecuencia, debe entenderse que la invención
no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y las
disposiciones de componentes establecidos en la siguiente
descripción o ilustrados en los dibujos.
En la figura 1 se muestra un sistema 10 de
detección de códigos de barras que incluye una cámara 12 con óptica
14, captador 16 de imágenes, memoria 18 de acceso aleatorio (RAM),
microprocesador 20 y descodificador 22. A medida que paquetes, tales
como cajas 24, 26 y 28, son hechos avanzar mediante el transportador
30 en la dirección de la flecha 32, son escaneados en la dirección
de la flecha 34 a lo largo de la línea 36 de escaneo, a partir de la
óptica 14. Cada paquete, tal como se ilustra mediante la caja 28,
incluye en su parte superior 45 uno o más códigos 40, 42 de barras y
una diversidad de información extraña 44 tal como etiquetas,
logotipos, indicaciones, que aumentan y complican la tarea de
detectar los propios códigos de barras. A medida que la caja 28
avanza en la dirección de la flecha 32, y es escaneada en la
dirección de la flecha 34, se construye una imagen bidimensional que
es recibida por el captador 16 de imágenes de la cámara 12, que es,
típicamente, una cámara lineal CCD. La imagen es almacenada
temporalmente en la RAM 18, a partir de la cual los datos son
gestionados por el microprocesador 20, que tiene que identificar y
localizar el código o los códigos 40, 42 de barras, determinar su
orientación y, luego, transmitirlos de manera apropiada al
descodificador 22, para la interpretación de los datos contenidos en
las barras y los espacios de los códigos de barras.
De acuerdo con esta invención, la imagen
completa, que incluye toda la parte superior de la caja 28 así como
partes circundantes del transportador 30, es segmentada y examinada
en una matriz de mallas 50, tal como puede verse en la figura 2,
cada una de cuyas mallas consiste en una matriz de píxeles de 64
filas y 64 columnas. Un tratamiento adicional se realiza,
esencialmente, en mallas individuales, tal como se ilustra mediante
la malla 50a en la figura 3, cuyos lados son analizados. Aunque la
malla 50a se muestra como un cuadrado, ello no constituye
necesariamente una limitación de la invención, pero se prefiere una
malla de cuatro lados. Se obtiene un perfil de escala de grises de
cada lado, A-B, B-C,
C-D y D-A, que se muestra en la
figura 3 y, mediante una vista ampliada, en la figura 4. La parte
superior 54 de las formas de onda representa los espacios blancos y
los extremos inferiores 56 representan las barras negras u oscuras.
Se cuenta el número de transiciones barra/espacio en cada lado
A-B, B-C, C-D y
D-A. Cada transición, en sentido positivo o
negativo, se cuenta como 1. Por ejemplo, en el lado
B-C hay seis transiciones 58-68 en
sentido positivo y seis transiciones 70-80 en
sentido negativo. Estas transiciones se cuentan y, luego, se
acumulan por pares adyacentes y se comparan. En particular, se
realiza el recuento de transiciones en los lados A-B
y B-C y se compara con el recuento de transiciones
en los lados C-D y D-A. Se toma nota
de su correspondencia. A continuación, se compara el recuento de
transiciones en los lados B-C y C-D
con el de los lados D-A y A-B. Se
toma nota de su correspondencia. Si hay coincidencia en uno u otro
caso, esta malla se identifica como candidata a contener datos
portadores de código de barras. Lo que constituya una coincidencia
depende de la precisión deseada. Por ejemplo, la coincidencia podría
darse en mayor o menor grado o podría consistir en igualdad exacta,
en función de la necesidad. Esta es una técnica simple y
relativamente rápida para determinar si una malla tiene interés
adicional o no, si no lo tiene, se elimina del proceso de toma de
decisión, reduciéndose así notablemente la potencia y el tiempo de
cálculo requeridos.
Si la indicación es afirmativa, entonces, se
investiga la orientación de esta malla portadora potencial de datos
de código de barras. Para conseguirlo, se escoge una sección menor o
sub-malla 82 de la malla 50, como puede verse en la
figura 5. Típicamente, la sección de la sub-malla es
la cuarta parte de la malla 50a completa y es la que tenga el mayor
número de transiciones de borde a lo largo de sus lados. La sección
82 de un cuarto de malla incluye treinta y dos por treinta y dos
píxeles. Se usa un patrón circular 84 en la sección 82 y se realiza
un perfil, en escala de grises, de la circunferencia del círculo 84.
Este perfil 86 en escala de grises se representa en la figura 7 para
el recorrido circular completo, que comprende ochenta y ocho píxeles
designados de cero a ochenta y siete, que constituyen la
circunferencia del patrón circular 84. La vista en tres ejes del
perfil 86 en la figura 8 muestra mejor el concepto por el que la
altura del perfil 86 en las figuras 7 y 8 representa el valor, en
escala de grises, de la imagen en ese píxel. El mapa 90 de píxeles
de la figura 6 muestra la circunferencia 92 del patrón circular 84
constituida por una agrupación de píxeles numerados de cero a
ochenta y siete, que empieza por cero en el punto 94 y termina en el
punto 95 con el píxel ochenta y siete. Para determinar la
orientación de las barras y los espacios del código de barras de
acuerdo con esta invención, el patrón circular 84 se divide en dos
partes semicirculares, que pueden ser semicírculos iguales o
exactos. Se supone, por ejemplo, que el primer semicírculo se
extiende desde el píxel cero hasta el píxel cuarenta y tres, y el
segundo, desde el píxel ochenta y siete hasta el píxel cuarenta y
cuatro. Los valores de escala de grises de cada píxel de las dos
partes semicirculares opuestas se comparan entonces, por ejemplo,
por diferenciación. Por ejemplo, el valor de escala de grises en el
píxel cero puede restarse del valor de escala de grises en el píxel
ochenta y siete. Entonces, al resultado del valor absoluto de esta
diferencia se suma el valor absoluto de la diferencia entre el valor
de escala de grises en el píxel uno y el valor de escala de grises
del píxel ochenta y seis. A este resultado se añade, a continuación,
el valor absoluto de la diferencia entre el valor de escala de
grises del píxel dos y el del píxel ochenta y cinco. Se continúa así
en torno a las dos partes semicirculares hasta llegar a los píxeles
cuarenta y tres y cuarenta y cuatro. El resultado se almacena y,
luego, se escoge otro par de partes semicirculares, por ejemplo, las
partes siguientes podrían ser, simplemente, la parte del píxel uno
al cuarenta y cuatro y del píxel cero al cuarenta y cinco. Se
efectúa la misma diferenciación y, de nuevo, se almacena el
resultado. Una vez realizada la secuencia completa, el par de partes
semicirculares que coincidan de mejor manera, por sumar cero o el
valor más bajo, por ejemplo, se señala como el que identifica la
orientación verdadera de las barras y los espacios del código de
barras. El diámetro que divida ese par de partes semicirculares
opuestas es, por tanto, perpendicular a la dirección de las barras y
los espacios del código de barras. Esta sencilla técnica de añadir y
acumular reduce sustancialmente la potencia y el tiempo de cálculo
requeridos, y proporciona resultados muy precisos en lo que se
refiere a la orientación de los datos de código de barras. Si se
requiere un tiempo de tratamiento aún menor, pueden usarse menos
píxeles o menos partes semicirculares opuestas. Para mayor precisión
podrían introducirse más píxeles.
Una vez que se ha determinado una orientación,
por ejemplo, mediante la línea 100 de diámetro de la figura 9, puede
hacerse un escaneo de verificación a lo largo de una o más barras y
uno o más espacios, a fin de verificar la precisión de la
orientación. Así, escogiendo dos de las barras negras más anchas,
102 y 104, y una de las barras blancas más anchas, 106, se hacen
escaneos 108, 110 y 112 perpendiculares al diámetro 100. Si los
escaneos 108, 110 y 112 son consistentes a lo largo de las barras
102, 104 y del espacio 106, entonces, la orientación queda
verificada y es aceptada.
A continuación se combinan las mallas a fin de
construir una superficie completa de etiqueta de código de barras.
Para conseguirlo, de acuerdo con esta invención, los datos pueden
reducirse de nuevo para disminuir la potencia y el tiempo de cálculo
requeridos. Ello se consigue asignando cada una de las sesenta y
cuatro por sesenta y cuatro mallas a un solo valor en lugar de los
cuatro mil noventa y seis valores de píxel que normalmente contienen
y que un valor represente la orientación de los datos de código de
barras encontrados en esa malla. De ese modo, como se muestra
mediante la estructura 120 de pirámide truncada ilustrativa de la
figura 10, un grupo de, por ejemplo, treinta por treinta mallas 122,
cada una de ellas con cuatro mil noventa y seis valores de píxel,
puede reducirse a una superficie de treinta por treinta píxeles,
cada uno de los cuales incluye solamente un valor que representa la
orientación de los datos de código de barras en él. El mapa 130 de
ello se muestra en la figura 11, en la que mallas
132-162 muestran la información (33) que representa
la orientación de las mallas del código 40 de barras. De manera
similar, en el código 42 de barras la información (8) representa la
orientación de los datos de dicho código 42 de barras. En la figura
12, las mallas 132a-162a representan las mallas
claramente portadoras de datos de código de barras y definitivamente
orientados. Mallas próximas que contengan solamente parte de barras
y espacios de códigos de barras se representan en las mallas 164a,
166a, 168a, 170a, 172a, y así sucesivamente. Estas son mallas que no
fueron identificadas como portadoras de datos similares a códigos de
barras. A fin de ampliar o "desarrollar" la etiqueta de código
de barras para obtener su superficie completa, se examinan de nuevo
esas mallas como contribuyentes potenciales a la superficie de la
etiqueta de código de barras. Ello se lleva a cabo seleccionando una
superficie conocida, tal como 132a en la figura 12, y, luego,
examinando cada malla próxima en sucesión para ver si tiene datos de
etiqueta de código de barras y si está orientada de igual modo que
en la malla de origen o inicial. Si está próxima a una malla
verificada, y aún cuando no esté verificada, esta malla próxima será
aceptada como parte de la etiqueta de código de barras si las barras
y los espacios incluidos en ella tienen la misma orientación que en
la original. Dicha malla se convierte, entonces, a su vez, en una
malla de origen y las mallas contiguas a ella se examinan, a
continuación, de la misma manera. Ello continúa en torno a la
superficie completa de la etiqueta de código de barras por todas las
mallas 132a-162a y, de esta manera, se desarrolla la
superficie de la etiqueta de código de barras a fin de incluir la
superficie mayor mostrada con 40a en la figura 13. Un proceso
similar produce el desarrollo de la etiqueta 42a de código de
barras.
El método de acuerdo con esta invención incluye
capturar la imagen, paso 200 de la figura 14, y, después, en el paso
202, localizar las mallas portadoras de datos de códigos de barras.
En este paso, todas las mallas que no contengan datos de códigos de
barras se excluyen del tratamiento adicional, reduciendo de ese modo
el tiempo y la carga de cálculo del sistema. A continuación, en el
paso 204, se determina la orientación de las mallas que se haya
encontrado que contienen datos de códigos de barras. En el paso 206
se valida la orientación de los datos de códigos de barras de esas
mallas y, luego, se combinan las mallas a fin de determinar, en el
paso 208, la superficie completa del código de barras, después de lo
cual, en el paso 210, se descodifica la superficie del código de
barras. La rutina 202 para localizar las mallas de imagen portadoras
de datos de códigos de barras se muestra con mayor detalle en la
figura 15, en la que, en el paso 212, se obtiene el perfil de los
cuatro lados de la malla. A continuación, en el paso 214, se cuentan
las transiciones barra/espacio en cada lado de la malla. En el paso
216, se compara el recuento de las transiciones barra/espacio en
pares de lados adyacentes para comprobar si hay coincidencia.
El tratamiento, entonces, prosigue con la
siguiente rutina 204, en la que se determina la orientación de la
malla. En ella, si dos pares de lados adyacentes opuestos coinciden,
en el paso 218, se escoge una parte menor de la malla, típicamente
una cuarta parte de la malla de sesenta y cuatro por sesenta y
cuatro, en un rincón que forme una sub-malla de
treinta y dos por treinta y dos, con el recuento de transiciones
barra/espacio más elevado de las cuatro cuartas partes en los cuatro
rincones. Se examina un patrón circular de píxeles y, por
diferenciación de sus valores de escala de grises se obtiene la
orientación en el paso 226. Si en el paso 218 no hay coincidencia
entre pares adyacentes de lados, el sistema busca la siguiente malla
en el paso 222. Si, en el paso 222, se encuentran otras mallas, el
sistema retorna de nuevo al paso 212, a fin de conseguir el perfil
de los cuatro lados de una malla. Si no se encuentran más mallas, el
sistema sale de la rutina para determinar la superficie del código
de barras en el paso 208. Si la orientación no puede determinarse en
el paso 226, el sistema retorna al paso 222 para buscar la siguiente
malla. Si en el paso 226 puede obtenerse la orientación, el sistema
prosigue con la rutina 206 de validación de orientación de malla,
que, en el paso 228, realiza una verificación con tres líneas y,
luego, en el paso 230, representa esa orientación en un esquema de
reducción de datos y, después de ello, retorna de nuevo al paso 222
para buscar la siguiente malla. Cuando las rutinas 202, 204 y 206 de
operación hayan sido completadas, el sistema prosigue con el paso
208, para determinar la superficie del código de barras. En el paso
240, figura 16, se determina una orientación primera u origen. Este
paso selecciona una malla que haya sido identificada como portadora
de datos de código de barras y que tenga una orientación clara.
Después de ello, se examina una malla próxima en el paso 242. Si
tiene la misma orientación, paso 244, se añade a la superficie en el
paso 246. Entonces, si el sistema vuelve al punto de origen la
superficie es descodificada en el paso 250 y la operación cesa, al
haberse completado. Si el sistema no vuelve al punto de origen, paso
248, el sistema selecciona otra malla próxima en el paso 242. Si la
orientación no es la misma que la determinada en el paso 244,
entonces, en el paso 254 se pregunta si la orientación es cero. Si
no es cero, el sistema retorna para verificar, en el paso 248, si
tiene que volver al punto de origen. Si es una orientación cero, se
ofrece a la malla una posibilidad más de ser seleccionada mediante
la prueba de verificación de tres líneas. Si es seleccionable, se
añade, entonces, a la superficie en el paso 246, si no lo es, el
sistema retorna para verificar, en el paso 248, si tiene que volver
al punto de
origen.
origen.
Aunque en algunos dibujos se muestran
características específicas de la invención y en otros no, ello es
solamente por conveniencia, ya que cada característica puede
combinarse con cualquiera otra o con todas las demás características
de acuerdo con la invención. Las expresiones "que incluye",
"que comprende", "que tenga", y "con" tal como se
usan en este documento deben interpretarse en sentido amplio e
inclusivo y no están limitadas a ninguna interconexión física.
Además, cualesquiera realizaciones descritas en la aplicación en
cuestión no deben tomarse como las únicas realizaciones
posibles.
Otras realizaciones se les ocurrirán a los
expertos en la técnica y están incluidas en las reivindicaciones
siguientes.
Claims (13)
1. Un método para detectar un código de barras en
una imagen, que comprende
- capturar (200) una imagen
- examinar la imagen en una pluralidad de mallas (50);
- obtener (212) un perfil de la imagen a lo largo de pares de partes opuestas de un borde de una malla (50a);
- determinar (214) el número de transiciones en el perfil de cada parte de cada par de partes opuestas,
caracterizado por
comparar (216) el número de transiciones en una
parte de cada par de partes opuestas con el número de transiciones
en la parte opuesta de ese par de partes opuestas; e
identificar (218) una malla portadora potencial
de datos de código de barras cuando el recuento de transiciones en
una parte de un par coincida con el recuento de transiciones en la
parte opuesta de ese par.
2. Método según la reivindicación 1 en el que
dicho borde incluye cuatro lados (A-B,
B-C, C-D, D-A) y el
número de transiciones en cada par adyacente de lados se compara con
el número de transiciones en el par adyacente opuesto de lados.
3. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que incluye, además,
obtener un perfil de la imagen con un patrón
circular (84) en una malla (82) portadora de datos de código de
barras;
dividir dicho perfil de patrón circular en una
pluralidad de pares de patrones semicirculares opuestos;
comparar entre sí los perfiles de patrones
semicirculares para cada uno de dichos pares de patrones
semicirculares opuestos; y
definir la orientación de la malla portadora de
datos de código de barras en función de la orientación del par de
perfiles de patrones semicirculares que coincidan de mejor
manera.
4. Método según la reivindicación 3 en el que
dicho perfil de la imagen con un patrón circular es un perfil (86)
de escala de grises, y en el que comparar entre sí los perfiles con
un patrón circular incluye la diferenciación de los valores de
escala de grises de cada par de patrones semicirculares
opuestos.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 3 o 4 precedentes, en el que el perfil de la imagen
con un patrón circular (84) se obtiene en una sección de la malla
(50a) con el máximo recuento de transiciones.
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que incluye, además,
obtener un perfil de la imagen a lo largo de la
orientación (100) de los datos de código de barras incluidos en la
malla portadora de datos de código de barras; y
escanear (108, 110, 112) a lo largo de, al menos,
una de las barras y uno de los espacios de los datos de código de
barras para verificar la orientación y confirmar que la malla
portadora de datos de código de barras es parte de un código de
barras genuino.
7. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que incluye además,
combinar, para formar un grupo, mallas contiguas
(132-162) con dicha orientación definida;
examinar cada malla próxima a cada una de las
mallas contiguas combinadas a fin de determinar su orientación;
y
añadir dicha malla próxima al grupo si tiene la
orientación definida.
8. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que los recuentos de
transiciones coinciden cuando los recuentos sean iguales o
aproximadamente iguales.
9. Un sistema de detección de códigos de barras,
que comprende:
medios (12-20) para capturar una
imagen;
medios para examinar una imagen en una pluralidad
de mallas (50);
medios para obtener un perfil de la imagen a lo
largo de pares de partes opuestas (B-C y
A-D, A-B y D-C) de
un borde de una malla (50a);
medios para determinar el número de transiciones
(58-68, 70-80) en el perfil de cada
par de partes opuestas;
caracterizado por
medios para comparar el número de transiciones en
una parte de cada par de partes opuestas con el número de
transiciones en la parte opuesta de ese par de partes opuestas;
y
medios para identificar una malla portadora
potencial de datos de código de barras cuando el recuento de
transiciones en una parte de un par coincida con el recuento de
transiciones en la parte opuesta de ese par.
10. Sistema según la reivindicación 9 en el que
dicho borde incluye cuatro lados (A-B,
B-C, C-D, D-A) y el
número de transiciones en cada par adyacente de lados se compara con
el número de transiciones en el par adyacente opuesto de lados.
11. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 10 precedentes, que incluye, además, medios
para obtener un perfil de la imagen con un patrón circular (84) en
una malla (82) portadora de datos de código de barras;
medios para dividir dicho perfil de patrón
circular en una pluralidad de pares de patrones semicirculares
opuestos;
medios para comparar entre sí los perfiles de
patrones semicirculares para cada uno de dichos pares de patrones
semicirculares opuestos; y
medios para definir la orientación de la malla
portadora de datos de código de barras en función de la orientación
del par de perfiles de patrones semicirculares que coincidan de
mejor manera.
12. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 11 precedentes que incluye, además,
medios para obtener un perfil de la imagen a lo
largo de la orientación (100) de los datos de código de barras
incluidos en la malla portadora de datos de código de barras; y
medios para escanear a lo largo de, al menos, una
de las barras (108, 104) y uno de los espacios (106) de los datos de
código de barras para verificar la orientación y confirmar que la
malla portadora de datos de código de barras es parte de un código
de barras genuino.
13. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 10 precedentes, que incluye, además,
medios para combinar en un grupo, mallas
contiguas (132-162) con dicha orientación
definida;
medios para examinar cada malla próxima a cada
una de las mallas contiguas combinadas a fin de determinar su
orientación; y
medios para añadir dicha malla próxima al grupo
si tiene la orientación definida.
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