本發明實施例涉及農產品信息化技術領域，特別涉及一種條形碼讀取裝置及其使用方法。

背景技術：

隨著農產品信息化技術和條形碼識別技術的快速發展，越來越多的人們將條形碼識別技術應用于農業種植、生產的領域，極大的提高了農業的種植和生產效率。

目前，條形碼識別技術主要有條形碼掃描槍和圖像采集識別兩種。而針對移動過程中的條形碼，主要采用條形碼掃描槍的方式，利用條形碼掃描槍自身的高頻率掃描功能，在一定的速率下可以實現條形碼的正常掃描，利用條形碼掃描頭，針對形狀規則且條形碼粘貼位置相對固定的物體，可以較好的實現移動中物體的條形碼掃描識別。也有采用普通工業相機拍攝到的流水線上運動模糊條形碼圖像，構造復原函數對模糊圖像進行復原，再對復原后的圖像進行條形碼圖像識別操作，實現條形碼掃描的方法，但是上述的方法對于工作環境較好、并且固定或者運行速度較慢的物體的掃描效果尚可，但是對于工作環境中出現的一些大量復雜、污染的背景，條形碼圖像本身一般也由于不均衡光照、操作者的操作不當或者條形碼本身的褶皺等情況出現圖像污染或扭曲現象，尤其是產品生產線、物流過程等環節的產品通常都處于運動過程中，導致攝像頭對運動中的圖像采集存在模糊和定位不準的問題，極大的影響了條形碼掃描的效果。

因此，如何解決復雜工作環境中導致的圖像識別模糊問題，提高條形碼讀取的準確性成為亟須解決的問題。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，本發明實施例提供一種條形碼讀取裝置及其使用方法。

一方面，本發明實施例提供一種條形碼讀取裝置，包括：

垂直設置的支架，以及設置在所述支架上的條形碼讀取控制器；

在所述支架上還設置有第一機械臂和第二機械臂，所述第一機械臂和所述第二機械臂分別水平設置在所述支架兩側，且可在所述條形碼讀取控制器的控制下水平伸縮；在所述第一機械臂上設置有第一圖像采集裝置，在所述第二機械臂上設置有第二圖像采集裝置，所述條形碼讀取控制器通過控制所述第一機械臂和所述第二機械臂在水平方向上的伸縮距離，調節所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置之間的間距S；

所述條形碼讀取控制器還用于分別控制所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置采集待識別的、貼有條形碼的物體的圖像，并對采集到的圖像進行圖像合成以及圖像識別，以獲得所述條形碼，并讀取所述條形碼。

另一方面，本發明實施例提供一種條形碼讀取裝置的使用方法，包括：

根據運載貼有條形碼物體的傳送帶的傳輸速度V、所述第二補償光源和所述第二圖像采集裝置的啟動時間之和t0，以及所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置之間的間距S，計算等待時間t；

當所述物體進入到所述第一圖像采集裝置拍攝視角時，開啟所述等待時間t的計時，并控制所述第一圖像采集裝置采集多張所述物體的第一圖像；

將所述第一圖像與所述條形碼的標準圖像固有特征值逐一對比，選擇與所述固有特征值匹配的特征數最多的所述第一圖像作為第一目標圖像，其中，所述條形碼的標準圖像固有特征值預先存儲于所述條形碼讀取控制器中；

當等待時間t到達時，控制所述第二圖像采集裝置采集多張所述物體的第二圖像；

將所述第二圖像與所述條形碼的標準圖像固有特征值逐一對比，選擇與所述固有特征值匹配的特征數最多的所述第二圖像作為第二目標圖像；

對獲取到的所述第一目標圖像和所述第二目標圖像，進行圖像合成以及圖像識別，獲得所述條形碼，并讀取所述條形碼。

本發明實施例提供的條形碼讀取裝置及其使用方法，提高了條形碼讀取的準確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例條形碼讀取裝置的結構示意圖；

圖2為本發明實施例條形碼讀取裝置使用方法的流程示意圖。

附圖標記說明：

1—條形碼讀取控制器； 2—第一圖像采集裝置；

3—第二圖像采集裝置； 4—第一機械臂；

5—第二機械臂； 6—支架；

7—底板。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1為本發明實施例條形碼讀取裝置的結構示意圖，如圖1所示，本發明實施例提供的一種條形碼讀取裝置，包括：

垂直設置的支架6，以及設置在所述支架6上的條形碼讀取控制器1，所述支架6連接于底板7上，以使得所述支架6固定牢靠。

在所述支架6上還設置有第一機械臂4和第二機械臂5，所述第一機械臂4和所述第二機械臂5分別水平設置在所述支架6兩側，且可在所述條形碼讀取控制器1的控制下水平伸縮，所述第一機械臂4和所述第二機械臂5可以通過卡口方式實現伸縮，并設定多個長度調節單位，以便更加準確的實現位置定位。所述支架6的垂直方向上還可以設置有多個與所述第一機械臂4和所述第二機械臂5相應尺寸的卡槽，使得所述第一機械臂4和所述第二機械臂5能夠實現垂直高度方向上的位置調整。

在所述第一機械臂上4設置有第一圖像采集裝置2，在所述第二機械臂5上設置有第二圖像采集裝置3，所述條形碼讀取控制器1通過控制所述第一機械臂4和所述第二機械臂5在水平方向上的伸縮距離，調節所述第一圖像采集裝置2和所述第二圖像采集裝置3之間的間距S，第一圖像采集裝置2和所述第二圖像采集裝置3可以選用羅技C930e攝像頭。

所述條形碼讀取控制器1還用于分別控制所述第一圖像采集裝置2和所述第二圖像采集裝置3采集待識別的、貼有條形碼的物體的圖像，并對采集到的圖像進行圖像合成以及圖像識別，以獲得所述條形碼，并讀取所述條形碼。

本發明實施例提供的條形碼讀取裝置，通過采集待識別的、貼有條形碼的物體的圖像，并對采集到的圖像進行圖像合成以及圖像識別，以獲得條形碼，提高了條形碼讀取的準確性。

在上述實施例的基礎上，所述裝置還包括第一補償光源和第二補償光源：

所述第一補償光源和所述第二補償光源分別與所述第一圖像采集裝置2和所述第二圖像采集裝置3對應設置，并與所述條形碼讀取控制器1通訊連接，用于在所述條形碼讀取控制器1的控制下分別為所述第一圖像采集裝置2和所述第二圖像采集裝置3進行補光，所述第一補償光源和所述第二補償光源可以選用12V的白光補光燈。

本發明實施例提供的條形碼讀取裝置，通過第一補償光源和第二補償光源，優化了第一圖像采集裝置2和第二圖像采集裝置3的拍攝效果，使得采集的圖像更加清晰。

在上述實施例的基礎上，所述裝置還包括顯示屏：

所述顯示屏與所述條形碼讀取控制器設置于一體，與所述條形碼讀取控制器通訊連接，用于顯示所述條形碼的讀取結果。

本發明實施例提供的條形碼讀取裝置，通過設置顯示屏，使得人們更加清晰方便的看到條形碼的讀取結果。

在上述實施例的基礎上，所述顯示屏為觸控顯示屏，用于輸入設定的所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置之間的間距S，還可以輸入運載貼有條形碼物體的傳送帶的傳輸速度V，需要說明的是：傳輸速度V一般設置為固定數值，所述間距S根據實際的情況自主進行設置。

本發明實施例提供的條形碼讀取裝置，通過設置觸控顯示屏，使得人們更加方便的輸入間距S和傳輸速度V等參數。

圖2為本發明實施例條形碼讀取裝置使用方法的流程示意圖，如圖2所示，本發明實施例提供了一種條形碼讀取裝置使用方法，包括以下步驟：

S1：根據運載貼有條形碼物體的傳送帶的傳輸速度V、所述第二補償光源和所述第二圖像采集裝置的啟動時間之和t0，以及所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置之間的間距S，計算等待時間t。

具體的，條形碼讀取控制器根據運載貼有條形碼物體的傳送帶的傳輸速度V、所述第二補償光源和所述第二圖像采集裝置的啟動時間之和t0，以及所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置之間的間距S，計算等待時間t。需要說明的是：所述第二補償光源和所述第二圖像采集裝置的啟動時間之和t0是第二補償光源和所述第二圖像采集裝置啟動動作產生到完成拍照動作的時間間隔，只要第二補償光源和所述第二圖像采集裝置不更換，可以認為是t0是固定值，在正常工作情況下，傳輸速度V也是固定值，所述間距S則可以靈活的根據實際情況由條形碼讀取控制器自主設置，等待時間t的計算公式為：t＝S/V-t0，其中，S/V>t0，可以通過公式看出，條形碼讀取控制器可以通過改變間距S的數值來實現等待時間t的調整，從而實現了對所述第二補償光源和所述第二圖像采集裝置的采集圖像的控制。

S2：當所述物體進入到所述第一圖像采集裝置拍攝視角時，開啟所述等待時間t的計時，并控制所述第一圖像采集裝置采集多張所述物體的第一圖像。

具體的，當所述物體進入到所述第一圖像采集裝置拍攝視角時，開啟所述等待時間t的計時，并由條形碼讀取控制器控制所述第一圖像采集裝置采集多張所述物體的第一圖像。例如：傳送帶的傳輸方向為從第一圖像采集裝置到第二圖像采集裝置的方向，當傳送帶上的物體剛剛進入第一圖像采集裝置拍攝視角時，開啟所述等待時間t的計時，第一圖像采集裝置在條形碼讀取控制器的控制下采集多張所述物體的第一圖像，根據公式T1＝W1/V，計算出所述物體在所述拍攝視角范圍內的運行時間T1，其中，W1為所述拍攝視角范圍的寬度、V為所述傳輸速度，W1由選用的第一圖像采集裝置的型號來確定；再計算T1/t1的計算結果，獲取截尾取整值N1，其中，t1為所述第一圖像采集裝置連續拍攝動作之間的時間間隔、也是由選用的第一圖像采集裝置的型號來確定，N1為所述第一圖像采集裝置采集的第一圖像的張數，需要說明的是：N1的取值是截尾取整值，例如：當T1/t1的計算結果為3.2或3.9時，N1為舍棄小數點后的數值0.2或0.9以后，得到的取整數值3，即條形碼讀取控制器控制所述第一圖像采集裝置采集了N1＝3張所述物體的第一圖像。

S3：將所述第一圖像與所述條形碼的標準圖像固有特征值逐一對比，選擇與所述固有特征值匹配的特征數最多的所述第一圖像作為第一目標圖像，其中，所述條形碼的標準圖像固有特征值預先存儲于所述條形碼讀取控制器中。

具體的，條形碼讀取控制器控制將所述第一圖像與所述條形碼的標準圖像固有特征值逐一對比，選擇與所述固有特征值匹配的特征數最多的所述第一圖像作為第一目標圖像，其中，所述條形碼的標準圖像固有特征值預先存儲于所述條形碼讀取控制器中。

S4：當等待時間t到達時，控制所述第二圖像采集裝置采集多張所述物體的第二圖像。

具體的，當等待時間t到達時，條形碼讀取控制器控制所述第二圖像采集裝置采集多張所述物體的第二圖像?？蓞⒄丈鲜龅谝粓D像采集裝置的采集過程描述，此處不再贅述。

S5：將所述第二圖像與所述條形碼的標準圖像固有特征值逐一對比，選擇與所述固有特征值匹配的特征數最多的所述第二圖像作為第二目標圖像。

具體的，條形碼讀取控制器將所述第二圖像與所述條形碼的標準圖像固有特征值逐一對比，選擇與所述固有特征值匹配的特征數最多的所述第二圖像作為第二目標圖像?？蓞⒄丈鲜龅谝粓D像采集裝置的處理過程描述，此處不再贅述。

S6：對獲取到的所述第一目標圖像和所述第二目標圖像，進行圖像合成以及圖像識別，獲得所述條形碼，并讀取所述條形碼。

具體的，條形碼讀取控制器對獲取到的所述第一目標圖像和所述第二目標圖像，進行圖像合成以及圖像識別，獲得所述條形碼，并讀取所述條形碼。實現的過程可以是：

1.1特征提?。翰捎肧IFT算法來提取特征點，首先檢測極值點，初步確定關鍵點，再擬合一個函數精確確定關鍵點，確定每個關鍵點的指定方向參數，生成特征向量；同時，對于條碼圖像，條碼本身具有特定區塊，包括位置探測圖形、分隔符、定位圖形等，這些區域符號對條碼整體內容起到了指引作用，在不同條碼中都具有同樣的位置和圖形特點，因此將條碼特定區塊作為一類特征向量存儲。

1.2特征匹配：基于生成的SIFT特征向量和條碼特定區域特征向量，對兩幅圖像進行特征匹配，將其中一幅圖像作為參照圖像，一幅作為目標圖像。在目標圖像中采用K_D Tree最近鄰搜索算法搜取到該匹配點最近和次近的兩個關鍵點，然后計算最近距離與次最近距離的比值，如果比值小于給定的閾值，就認為這兩點為一對匹配點。

1.3條碼圖像重建：新條碼圖像中任一點P(X,Y),它在兩幅圖像中的匹配點為p1(u1,v1),p2(u2,v2),λ1和λ2分別為兩個圖像采集模塊成像比例系數，M1和M2分別為兩個圖像采集模塊的射影矩陣，由此可得到下列算式，并計算出P的坐標。

1.4對重建后的新條碼圖像，按照常規的條碼圖像識別算法進行識別，得到條碼包含的信息。

本發明實施例提供的條形碼讀取裝置使用方法，通過采集待識別的、貼有條形碼的物體的圖像，并對采集到的圖像進行圖像合成以及圖像識別，以獲得條形碼，提高了條形碼讀取的準確性。

在上述實施例的基礎上，所述等待時間t的計算公式為：t＝S/V-t0，其中，S/V>t0。

具體的，所述等待時間t的計算公式為：t＝S/V-t0，其中，S/V>t0。具體說明可參照上述實施例，此處不再贅述。

本發明實施例提供的條形碼讀取裝置使用方法，通過設定所述間距S，調整等待時間t，有效的控制了第二圖像采集裝置的采集時間。

在上述實施例的基礎上，還根據所述第一圖像采集裝置的拍攝視角范圍的寬度W1和所述傳輸速度V，相應的，所述并控制所述第一圖像采集裝置采集多張所述物體的第一圖像，包括：

根據公式T1＝W1/V，計算所述物體在所述拍攝視角范圍內的運行時間T1，其中，W1為所述拍攝視角范圍的寬度、V為所述傳輸速度。

具體的，條形碼讀取控制器根據公式T1＝W1/V，計算所述物體在所述拍攝視角范圍內的運行時間T1，其中，W1為所述拍攝視角范圍的寬度、V為所述傳輸速度。具體說明可參照上述實施例，此處不再贅述。

根據T1/t1的計算結果，獲取截尾取整值N1，其中，t1為所述第一圖像采集裝置連續拍攝動作之間的時間間隔、N1為所述第一圖像采集裝置采集的第一圖像的張數。

具體的，條形碼讀取控制器根據T1/t1的計算結果，獲取截尾取整值N1，其中，t1為所述第一圖像采集裝置連續拍攝動作之間的時間間隔、N1為所述第一圖像采集裝置采集的第一圖像的張數。具體說明可參照上述實施例，此處不再贅述。

根據所述第一圖像的張數N1，控制所述第一圖像采集裝置采集N1張所述物體的第一圖像。

具體的，條形碼讀取控制器根據所述第一圖像的張數N1，控制所述第一圖像采集裝置采集N1張所述物體的第一圖像。具體說明可參照上述實施例，此處不再贅述。

本發明實施例提供的條形碼讀取裝置使用方法，有效的控制了第一圖像采集裝置采集所述物體的第一圖像的張數。

在上述實施例的基礎上，還根據所述第二圖像采集裝置的拍攝視角范圍的寬度W2和所述傳輸速度V，相應的，所述并控制所述第二圖像采集裝置采集多張所述物體的第二圖像，包括：

根據公式T2＝W2/V，計算所述物體在所述拍攝視角范圍內的運行時間T2，其中，W2為所述拍攝視角范圍的寬度、V為所述傳輸速度。

具體的，條形碼讀取控制器根據公式T2＝W2/V，計算所述物體在所述拍攝視角范圍內的運行時間T2，其中，W2為所述拍攝視角范圍的寬度、V為所述傳輸速度。具體說明可參照上述實施例，此處不再贅述。

根據T2/t2的計算結果，獲取截尾取整值N2，其中，t2為所述第二圖像采集裝置連續拍攝動作之間的時間間隔、N2為所述第二圖像采集裝置采集的第二圖像的張數。

具體的，條形碼讀取控制器根據T2/t2的計算結果，獲取截尾取整值N2，其中，t2為所述第二圖像采集裝置連續拍攝動作之間的時間間隔、N2為所述第二圖像采集裝置采集的第二圖像的張數。具體說明可參照上述實施例，此處不再贅述。

根據所述第二圖像的張數N2，控制所述第二圖像采集裝置采集N2張所述物體的第二圖像。

具體的，條形碼讀取控制器根據所述第二圖像的張數N2，控制所述第二圖像采集裝置采集N2張所述物體的第二圖像。具體說明可參照上述實施例，此處不再贅述。

本發明實施例提供的條形碼讀取裝置使用方法，有效的控制了第二圖像采集裝置采集所述物體的第二圖像的張數。

在上述實施例的基礎上，當所述物體進入到所述第一圖像采集裝置拍攝視角時，所述方法還包括：控制所述第一補償光源開啟，對所述第一圖像采集裝置進行補光。

具體的，當所述物體進入到所述第一圖像采集裝置拍攝視角時，所述方法還包括：條形碼讀取控制器控制所述第一補償光源開啟，對所述第一圖像采集裝置進行補光。第一補償光源可就近設置于第一圖像采集裝置附近，以保證最佳的拍攝效果。

當等待時間t到達時，所述方法還包括：控制所述第二補償光源開啟，對所述第二圖像采集裝置進行補光。

具體的，當等待時間t到達時，所述方法還包括：條形碼讀取控制器控制所述第二補償光源開啟，對所述第二圖像采集裝置進行補光。第二補償光源可就近設置于第二圖像采集裝置附近，以保證最佳的拍攝效果。

本發明實施例提供的條形碼讀取裝置使用方法，合理的控制第一補償光源和第二補償光源的開啟時間，保證了第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置的拍攝效果。

在上述實施例的基礎上，所述方法還包括：

通過所述顯示屏顯示所述條形碼的識別結果。

具體的，條形碼讀取控制器將條形碼的識別結果通過所述顯示屏進行顯示。

本發明實施例提供的條形碼讀取裝置使用方法，通過設置顯示屏，使得人們更加清晰方便的看到條形碼的讀取結果。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。