一维条形码检測与识别原理

Posted 2020-09-30 wzjhoutai

近期在学习的内容之中的一个，整理一下，图片均为网络图片。提及的条形码主要为EAN-13码。

一、概念

条形码由宽度不同、反射率不同的条（黑色）和空（白色）组成。依照特定的编码规则编制，用来表达一组数字、字母信息的图形标识符。

工业25码

EAN-13码

为什么用黑色、白色来表示条形码？
由于两种颜色有截然不同的反射率，众所周知。黑色吸收光中的全部颜色，白色反射光中的全部颜色。当然。也能够用其它两种颜色来表示条形码，仅仅要两种颜色有不同的反射率。足够的对照度。

二、EAN-13码

EAN-13码是EAN码的一种。用13个字符表示信息，是我国主要採取的编码标准。EAN-13码包括商品的名称、型号、生存厂商、全部国家地区等等信息。
EAN码是模块组合型条码。

模块：组成条码的基本宽度单位。说白了。条形码上，每0.33毫米宽代表一个模块。

一个模块宽的条（条形码黑色部分）表示二进制“1”，两个模块宽的条（黑）表示二进制“11“。一个模块宽的空（条形码白色部分）表示二进制”0“。
这样。便能够用二进制的0、1表示信息。

在EAN码上，每一个字符（比如：数字1）。由两个条（黑）和两个空（白）组成，条和空又分别由1~4个同宽、同颜色的模块组成。每一个字符总共同拥有7个模块（宽），并规定每一个字符从外观上包括两个条、两个空。

所以EAN码又称（7,2）码。
一个字符：c1表示条的宽度（模块），c2（空)。c3(条)。c4（空) （c1+c2+c3+c4=7）

EAN-13码的格式如图：

以上节EAN-13码例图来说明：
501（制造码），2345（制造商代码）。67890商品标识代码，0（校验码）。
注意：EAN-13码，在以图形标识符表示时。第1位(例：上图数字”5“）隐式表示。既不用条和空（表示）。而用第2位~第7位（总六位）的奇偶性来隐式表示（后面会说）。

如今，第一位用隐式表示，那么仅仅须要表示13-1=12个字符。将12个字符，分成两半，左側6个字符。右側6个字符。
左側字符有奇偶性，右側字符全是偶的。左側的奇偶性取决于 隐式表示的第一位字符（前置符，即：EAN-13码格式中的F1）。

详细奇偶性如图：E代表偶数位，O代表奇数位，如前置符0表示，左側六个字符都是奇数位。

那么奇、偶数位有什么用呢？
同样字符在偶数位、和奇数位的二进制表示是不一样的。如图：

校验码有什么用？
EAN-13码最后一个字符是校验码，用来保证条形码识别的正确性。
EAN-13码校验算法例如以下：
（1）从右至左，将13个字符按顺序排序。
（2）第2、4、6、8、10、12等偶数位的数据相加，将结果乘以3，得P.
（3）将3、5、7、9、11、13等奇数位数据相加，等N。

（4）N+P得 M
（5）用M除以10，取余数。求余数以10为模的补数 C。
（6）若C与 校验码 数值相等，则译码正确。

EAN-13码识别原理

如图，表示条形码的一个字符。
C1。C2。C3，C4表示该字符中四个相邻的条（黑）或空（白）的宽度。T是一个字符的宽度。

C1+C2+C3+C4=7（模块）
用n表示一个模块的宽度，n=T/7。
用mi=Ci/n，i=1,2,3,4，便能够得到编码。
若m1=1。m2=3。m3=1，m4=2，且条码排列位条——空——条——空，则当前字符二进制编码为 1 000 1 00,是右側偶字符“7”。
这样的方法仅仅是最主要的识别方法，当条空间距较小，或印刷质量不好时，非常easy识别错误。
条形码识别的方法还有很多，网上有很多资料，有兴趣的朋友能够自行学习。