- •Глава 1 Обзор штрихкодов как способов кодирования информации 9
- •Глава 2 Разработка, тестирование и отладка программного средства распознавания штрихкодов на основе каскадов Хаара 42
- •Глава 3 Экспериментальная проверка программного средства распознавания штрихкодов на основе каскадов Хаара 66
- •Введение
- •Обзор штрихкодов как способов кодирования информации
- •Характеристика ооо «k2it»
- •Структура ооо "к2Айти"
- •Обзор существующих видов штрихкодов.
- •Способы кодирования информации
- •Особенности штрихкода AztecCode
- •Использование штрихкода AztecCode
- •Особенности штрихкода DataMatrix
- •Печать 2d штрихкодов
- •Регулирование и стандартизация
- •Типы сканеров
- •Устройства для считывания двухмерных штрихкодов
- •Программное обеспечение для чтения штрихкодов
- •Постановка задачи дипломного проектирования
- •Математические методы решения задачи
- •Интегральное представление изображений
- •Признаки Хаара
- •Обучение классификатора в методе Виолы-Джонса
- •Применяемый в алгоритме бустинг и разработка AdaBoost
- •Каскадная модель разрабатываемого алгоритма
- •Выводы по главе
- •Разработка, тестирование и отладка программного средства распознавания штрихкодов на основе каскадов Хаара
- •Обоснование выбора аппаратных и программных средств разработки программного обеспечения
- •Операционная система Microsoft Windows
- •Интегрированная среда разработки Microsoft Visual Studio
- •Язык программирования Visual c#
- •Платформа .Net framework
- •Библиотека компьютерного зрения Opencv
- •Библиотека генерации и чтения штрихкодов zXing
- •Алгоритм обучения каскада Хаара для задачи распознавания штрихкодов товаров.
- •Состав и структура программного обеспечения
- •Описание процесса тестирования и отладки программного обеспечения
- •Инструкция пользователю
- •Выводы по главе
- •Экспериментальная проверка программного средства распознавания штрихкодов на основе каскадов Хаара
- •Описание результатов испытаний
- •Оценивание характеристик качества программного средства распознавания штрихкодов товаров
- •Обоснование экономической эффективности программного средства распознавания штрихкодов товаров на основе каскадов Хаара.
- •Выводы по главе
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение Исходный код пс
Особенности штрихкода AztecCode
Наличие особой системы разметки, мишени, также называемой Bullseye, позволяет считывать информацию даже с искажённого изображения. Например, повёрнутого или растянутого.
В коде применяется кодирование Рида-Соломона, позволяющее успешно считывать код при частичном повреждении его поверхности. Стандартный уровень избыточности при кодировании 23%, при этом его можно изменять от 5% до 95%.
Радиальное расположение слоёв информации позволяет увеличивать объём хранящейся информации, просто расширяя область кодирования.
Использование штрихкода AztecCode
Перечислим области использование штрихкода Aztec:
- Железные дороги;
Штрихкоды Azteccode используются железнодорожными операторами DeutscheBahn, Trenitalia, NederlandseSpoorwegen и SwissFederalRailways для билетов продаваемых онлайн и распечатываемых клиентами.
Штрихкоды Azteccode используются железнодорожными операторами Heathrow, Expressand, NationalExpress, EastCoast, в качестве электронных билетов, доставляемых на мобильные телефоны и показываемые с их экранов, а также для самостоятельного распечатывания.
Штрихкоды сканируются ручным сканером при проверке билетов контролёром.
- Авиалинии;
AztecCode был выбран международной ассоциацией воздушного транспорта для электронных билетов (стандарт BCBP IATA)
Некоторые авиакомпании (в частности, российская S7 Airlines) отправляют штрихкоды Azteccode на мобильные телефоны пассажиров в качестве электронных (или безбумажных) билетов.
Авиакомпания AirNewZealand будет использовать Azteccode для билетов внутри страны, но внедрение этой системы ещё в процессе.
- Правительственные документы;
Польские регистрационные документы на автомобили содержат в себе штрихкод Azteccode для автоматизированного распознавания данных. Проводится работа со страховыми компаниями для того, чтобы они автоматически заполняли соответствующие поля заключаемого контракта, распознавая штрихкод с цифровой фотографии документа.
Код DataMatrix
Код DataMatrix это двумерный матричный штрихкод, содержащий чёрно-белые элементы или элементы двух различных степеней яркости в форме квадрата, размещённые в прямоугольной или квадратной группе (рисунок 1.6). Таким образом, может быть закодирован текст или строковые данные. Размер закодированных данных может составлять от нескольких байтов до 2 килобайт.
Рисунок 1.6. Пример штрихкода DataMatrix
Считыватели кода DataMatrix и сами коды DataMatrix это разработка компании RVSI / AcuityCiMatrix (на данный момент, часть концерна Siemens AG). Код применяется для маркировки в электронике, автомобилестроении, пищевой промышленности, авиакосмической и оборонной промышленности, энергетическом машиностроении. Также данный код применяются в рекламной и развлекательной сферах. С помощью DataMatrix можно закодировать как текст, так и другие типы данных - веб-ссылки, адреса электронной почты, телефонные номера и SMS.
Особенности штрихкода DataMatrix
Возможность нанесения постоянной гравировки (лазером, механическим способом и т.п.) на металлические поверхности позволяет маркировать кодом изделия и устройства, подвергающиеся воздействиям критических температур, давлений или химических веществ, например, лопатки турбин (рисунок 1.7).
Рисунок 1.7. Маркировка на твердых поверхностях
Возможность считывания метки существует даже при частичном её повреждении (до 30 процентов площади).
Maxicode
MaxiCode был разработан компанией UnitedParcelService в 1992 году. Созданный для нужд сортировки товара, этот штрихкод легко сканируется и может наноситься на криволинейные поверхности. Он распознается по шестиугольным элементам, составляющим его основу (рисунок 1.8).
Рисунок 1.8. Пример штрихкода MaxiCode
Символ MaxiCode выглядит как 1 квадратный дюйм, с яблочком в центре, окруженной гексагональной структуры точек. Он может хранить около 93 символов информации. MaxiCode могут быть соединены вместе, чтобы передать больше данных.
PDF417
PDF417 - двумерный штрихкод, поддерживающий кодирование до 2 710 знаков (рисунок 1.9). PDF417 был разработан и введен в 1991 г. SymbolTechnologies. PDF происходит от сокращения PortableDataFile (русск. Переносимый Файл Данных). В настоящее время PDF417 широко применяется в идентификации личности, учете товаров и других областях.
Рисунок 1.9. Пример штрихкода PDF417
Формат PDF417 открыт для общего использования. PDF417 может содержать до 90 строк.
Каждая строка состоит из:
- стартового и стопового шаблона. Они характеризуют штрихкод как PDF417;
- набора ключевых слов (КС);
- левого и правого индикаторов - содержат информацию о номере строки, количестве строк и столбцов, уровне коррекции ошибок;
- до 30 КС данных, содержащих как непосредственно данные, так и информацию для восстановления поврежденных КС.
Каждое КС состоит из 4 штрихов и 4 пробелов, ширина КС в 17 раз больше минимального штриха или пробела - отсюда числовой суффикс в обозначении формата PDF417. Поддерживает 3 типа данных: текст (ASCII), байты и числа.
QR код
QR код - это 2D штрихкод (двухмерный штрихкод) разработанный и представленный японской компанией Denso-Wave (Дэнсо) в 1994 году (рисунки 1.10, 1.11). Аббревиатура QR расшифровывается как «Quick Response», «Быстрый отклик».
Рисунок 1.10. Пример QR-кода
Основное достоинство QR-кода - это легкое распознавание сканирующим оборудованием (в том числе и фотокамерой мобильного телефона). Что дает возможность использования в торговле, производстве, логистике. В качестве применения qr-кодов можно назвать: размещение их изображений в интернете, нанесение на визитные карточки, футболки, рекламные вывески и многое другое. Сегодня QR-коды больше всего распространены в Японии.
Рисунок 1.11. Пример QR - кода
В отличие от традиционных линейных символик штрихового кода, которые позволяют представлять в символе штрихового кода короткую последовательность данных, являющуюся, как правило, ключом к записи во внешней базе данных, многострочные символики позволяют кодировать информацию в полном объеме. Кроме того, многострочные символики включают в себя специальные механизмы по сжатию данных (защите их от повреждения, связыванию информации), представленных в нескольких символах, в один большой файл; представлению различных наборов знаков в одном сообщении.
