《机器视觉与机器学习应用》课件-条形码识别应用

机器视觉与机器学习应用ApplicationsofMachineVisionandMachineLearning条形码识别应用ApplicationsofBarcodeRecognition条形码识别应用ApplicationsofBarcodeRecognition陈雨ChenYu主讲教师Teacher课程导入CourseIntroduction超市结账

Supermarketcheckout药品溯源

Pharmaceuticaltraceability条形码识别应用ApplicationsofBarcodeRecognition陈雨ChenYu主讲教师Teacher课程导入CourseIntroduction???如何实现高效精准的识别？Howtoachieveefficientandaccuraterecognition?课程导入CourseIntroduction陈雨ChenYu主讲教师Teacher条形码识别技术

Barcoderecognitiontechnology条形码识别应用ApplicationsofBarcodeRecognition课程导入CourseIntroduction陈雨ChenYu主讲教师Teacher药盒条形码识别Medicineboxbarcoderecognition数据上传任务Datauploadtask条形码识别应用ApplicationsofBarcodeRecognition案例导入Caseintroduction任务描述TaskDescription手动输入：耗时

易出错。Manualenter:time-consuming,error-prone.条形码识别系统：方便，快速。Barcoderecognitionsystem:convenientandfast.任务描述TaskDescription任务：识别药盒条形码，通过TCP协议将数据发送给上位机。Task:RecognizethebarcodeonthemedicineboxandsendthedatatothehostcomputerthroughtheTCPprotocol.检测对象

Detectionobject条形码Barcode条形码Barcode条形码是以表面上的条和空格的形式可视化表示信息，是由黑白条纹进行组成的，主要由大小不一的宽度的黑条与空白进行组成，黑条与空白位置根据相应的编码规律进行排列，其包含相关的信息在内。Abarcodevisuallyrepresentsinformationintheformofbarsandspacesonitssurface.Itiscomposedofblackandwhitestripes,mainlyblackbarsandspacesofvaryingwidths.Thepositionsoftheblackbarsandspacesarearrangedaccordingtocorrespondingcodingrules,andcontainrelevantinformation.条形码Barcode条形码Barcode世界各国都公认的条形码系统数量已多达160多种。Therearemorethan160barcodesystemsrecognizedbycountriesaroundtheworld.条形码的种类和特点

TypesandCharacteristicsofBarcodesEAN条形码EANbarcodeEAN条形码，即国际物品条形码(InternationalProductCode)，EAN条形码可分为两类：一类是EAN-13，字元数量为13。另一类为EAN-8，字元数量为8。较小的商品就可使用EAN-8条形码。EANbarcode,thatis,theInternationalProductCode.EANbarcodescanbedividedintotwocategories:OneisEAN-13,whichhas13characters.TheotherisEAN-8,whichhas8characters.SmalleritemscanuseEAN-8barcodes.EAN-13码EAN-13codeEAN-8码EAN-8code条形码Barcode条形码的种类和特点

TypesandCharacteristicsofBarcodesEAN条形码EANbarcode通用商品条形码EAN-13码是我国主要采取的编码标准，由国家代码、制造商代码、商品代码和校验码组成。TheuniversalproductbarcodeEAN-13codeisthemaincodingstandardadoptedinChina.Itconsistsofacountrycode,amanufacturercode,aproductcodeandacheckcode.国家代码

Countrycode制造商代码

Manufacturercode商品代码

Productcode校验码

CheckcodeEAN-13条形码的结构ThestructureoftheEAN-13barcode条形码Barcode条形码的种类和特点

TypesandCharacteristicsofBarcodesEAN条形码EANbarcodeEAN-13条形码是一种（7，2）码，包含了13位数据字符，其中第1~3位为国家代码，中国的代码为690~695。第4~8位为制造商代码。第9~12位为商品代码。第13位为校验码，用来保证条形码识别的正确性。TheEAN-13barcodeisa(7,2)codeconsistingof13datacharacters.Thefirstthreecharactersarethecountrycode(690-695forChina).Thefourththrougheighthcharactersarethemanufacturercode.Theninththroughtwelfthcharactersaretheproductcode.Thethirteenthcharacterisacheckcode,usedtoensurecorrectbarcoderecognition.国家代码

Countrycode制造商代码

Manufacturercode商品代码

Productcode校验码

CheckcodeEAN-13条形码的结构ThestructureoftheEAN-13barcode条形码Barcode条形码的种类和特点

TypesandCharacteristicsofBarcodesEAN条形码EANbarcode国家代码

Countrycode制造商代码

Manufacturercode商品代码

Productcode校验码

CheckcodeEAN-13条形码的结构ThestructureoftheEAN-13barcode不同宽度的条空组合，对应不同数字。Barandspacecombinationsofdifferentwidthscorrespondtodifferentnumbers.条形码Barcode二五条形码（code25）Code25二五条形码有许多种类，例如，插入式二五码、矩阵式二五码、工业式二五码。TherearemanytypesofCode25,suchasinsertedCode25,matrixCode25,andindustrialCode25.128条形码Code128128条形码是一种长度不一定的条形码，128个ASCLL字符，分别代表0~127，在128条形码的字符集都包括。TheCode128isabarcodeofindefinitelength,consistingof128ASCIIcharactersrepresenting0to127,allofwhichareincludedintheCode128characterset.128条形码Code128条形码的种类和特点

TypesandCharacteristicsofBarcodes条形码BarcodeUPC条形码UPCUPC条形码(UniformProductCode)，即通用产品条形码；它是一种不断裂的，长度不会变化的条形码。UPCistheuniformproductcode;itisabarcodethatdoesnotbreakanddoesnotchangeinlength.UPC条形码UPC条形码的种类和特点

TypesandCharacteristicsofBarcodes条形码Barcode条形码识别流程

BarcodeRecognitionProcess

获取图像Imageacquisition工业相机采集包含待检测外观信息的图像。Industrialcamerascaptureimagescontainingappearanceinformationtobedetected.图像预处理一般采取的操作有：灰度变换、二值化、旋转变换、滤波去噪等。Theoperationsgenerallytakenforimagepreprocessinginclude:grayscaletransformation,binarization,rotationtransformation,filteringanddenoising,etc.图像分析主要是进行ROI分割。ImageanalysismainlyinvolvesROIsegmentation.常用的条形码识别算法有宽度测量法、平均值法、相似边距离测量法等。Commonlyusedbarcoderecognitionalgorithmsincludewidthmeasurementmethod,averagemethod,similaredgedistancemeasurementmethod,etc.图像预处理Imagepreprocessing图像分析Imageanalysis条形码识别Barcoderecognition条形码Barcode条形码的应用

ApplicationofBarcodes条形码的应用

ApplicationofBarcodes01020304零售业

Retail

零售业是条形码应用最为成熟的领域。EAN商品条形码为零售业应用条形码进行销售奠定了基础。

Theretailindustryisthemostmaturefieldforbarcodeapplication.TheEANbarcodehaslaidthefoundationfortheapplicationofbarcodesinsalesintheretailindustry.图书馆

Library

条形码也被广泛用于图书馆中的图书流通环节中，图书和借书证上都贴上了条形码，借书时只要扫描一下借书证上的条形码，再扫一下借出的图书上的条形码，相关的信息就被自动记录人数据库中。

Barcodesarealsowidelyusedinthebookcirculationprocessinlibraries.Barcodesareaffixedtoboththebooksandthelibrarycards.Whenborrowingabook,youonlyneedtoscanthebarcodeonthelibrarycardandthenscanthebarcodeontheborrowedbook,andtherelevantinformationwillbeautomaticallyrecordedinthedatabase.仓储管理与物流跟踪

Warehousemanagementandlogisticstracking

对于大宗物品流动的场合，应用条形码技术，可以实现快速、准确地记录每一件物品，采集到的各种数据可实时地由计算机系统进行处理．使得各种统计数据能够准确、及时地反映物品的状态。Forsituationswherebulkgoodsareflowing,theapplicationofbarcodetechnologycanachieverapidandaccuraterecordingofeachitem.Thecollecteddatacanbeprocessedbythecomputersysteminrealtime,sothatvariousstatisticaldatacanaccuratelyandtimelyreflectthestatusoftheitems.质量跟踪管理

QualitytrackingmanagementISO9000质量保证体系强调质睦管理的可追溯性，也就是说，对于出现质量问题的产品，应当可以追溯出它的生产时间、操作者等信息。TheISO9000qualityassurancesystememphasizesthetraceabilityofqualitymanagement,thatis,forproductswithqualityproblems,itshouldbepossibletotracebackinformationsuchasproductiontimeandoperator.条形码BarcodeTCP通信

TCPCommunicationTCP协议是面向连接的通信协议，即传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了设备之间可靠无差错的数据传输。TCP通信能实现两台设备之间的数据交互，通信的两端，要严格区分为客户端（Client）与服务端（Server）。TheTCPprotocolisaconnection-orientedcommunicationprotocol,thatis,beforetransmittingdata,alogicalconnectionisestablishedbetweenthesenderandthereceiver,andthenthedataistransmitted.Itprovidesreliableanderror-freedatatransmissionbetweendevices.TCPcommunicationenablesdataexchangebetweentwodevices.Thetwoendsofthecommunicationmustbestrictlydistinguishedastheclientandtheserver.客户端

Client发送请求给服务器端处理。

Sendtherequesttotheserverforprocessing.服务端

Server客户端发送的请求交给服务器端处理，服务器端处理完毕后反馈给客户端。

Therequestsentbytheclientishandedovertotheserverforprocessing,andtheserverfeedsbacktotheclientafterprocessing.条形码BarcodeTCP通信

TCPCommunicationTCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器之间的三次交互，以保证连接的可靠。IntheTCPprotocol,duringthepreparationphaseforsendingdata,therearethreeinteractionsbetweentheclientandtheservertoensureareliableconnection.客户端

Client服务端

Server客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认。

Theclientsendsaconnectionrequesttotheserverandwaitsfortheservertoconfirm.服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求。

Theserversendsaresponsebacktotheclient,notifyingtheclientthatithasreceivedtheconnectionrequest.客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。

Theclientsendsaconfirmationmessagetotheserveragaintoconfirmtheconnection.客户端

Client服务端

Server客户端

Client服务端

ServerStepsforcommunicationbetweenthetwoends:两端通信时的步骤：1)Theserverprogramneedstobestartedinadvanceandwaitfortheclienttoconnect.1）服务端程序，需要事先启动，等待客户端的连接。2)Theclientactivelyconnectstotheserver,andcommunicationcanonlybeachievedaftertheconnectionissuccessful.Theservercannotactivelyconnecttotheclient.2）客户端主动连接服务器端，连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。药盒条形码识别MedicineBoxBarcodeRecognition打开DobotVisionStudio1.4.2，选择通用方案。OpenDobotVisionStudio1.4.2andselecttheGeneralOption.任务实施TaskImplementation步骤1Step1在工具箱的“采集”模块选择“相机图像”，拖拽到流程编辑区。Select"CameraImage"inthe"Acquisition"moduleofthetoolboxanddragittotheprocesseditingarea.步骤2Step2相机图像CameraImage双击“相机图像”模块，进行参数设置。Double-clickthe"CameraImage"moduletosettheparameters.任务实施TaskImplementation步骤2Step2相机图像基本参数设置Cameraimagebasicparametersettings相机图像触发参数设置Cameraimagetriggerparametersettings相机采集到的图形Graphicscapturedbythecamera将“条形码识别”拖拽到流程编辑区，并与“0相机图像”相连。Drag"BarcodeRecognition"totheprocesseditingareaandconnectitto"0CameraImage".任务实施TaskImplementation步骤3Step3方案流程Programprocess任务实施TaskImplementation步骤3Step3双击“1条形码识别”进行参数设置。Double-click"1BarcodeRecognition"tosetparameters.运行参数设置Operatingparametersettings任务实施TaskImplementation步骤3Step3双击“1条形码识别”进行参数设置。Double-click"1BarcodeRecognition"tosetparameters.点击“单次执行”查看结果。Click"SingleExecution"toviewtheresults.条形码识别结果Barcoderecognitionresults将逻辑工具栏的“格式化”拖拽到流程编辑区，并与“1条码识别”相连。Drag"Format"fromthelogictoolbartotheprocesseditingarea,andconnectitwith"1BarcodeRecognition".任务实施TaskImplementation步骤4Step4方案流程Programprocess双击“2格式化”进行参数设置。Double-click"2Format"tosetparameters.任务实施TaskImplementation步骤4Step4基本参数设置BasicparametersettingsTheformattingtoolcanbeusedtoconsolidateandformatdataintoastringforoutput,withamaximumlengthof256bytes.Click“”ontherighttoselectthedatatobeformatted.Youcanselectmultipledataitemsandsetappropriateseparatorsbetweendifferentdataitemsinthedataframe.Youcanalsoselecttheappropriateoutputendsymbolasneededbelow.通过格式化工具可以把数据整合并格式化成字符串输出，格式最大长度256字节。在右侧处单击“”选择需要格式化的数据，可以选择多个需要的数据，在数据框中不同数据间设置合适的间隔符即可，在下方可以按照需要选择合适的输出结束符号。格式化Format点击“单次执行”查看结果。Click"SingleExecution"toviewtheresults.任务实施TaskImplementation步骤4Step4图像显示区结果Resultsoftheimagedisplayarea结果显示区结果Resultsoftheresultdisplayarea将通信管理栏的“发送数据”拖拽到流程编辑区，并与“2格式化”相连。Drag"SendData"fromthecommunicationmanagementcolumntotheprocesseditingareaandconnectitto"2Format".任务实施TaskImplementationSendData:Youcansenddatafromtheprocesstoadataqueue,communicationdevice,orglobalvariable.Whenconfiguringoutputtoadataqueueorglobalvariable,youcanconfigureupto16outputs.Whenconfiguringoutputtoacommunicationdevice,youcanonlyconfigureoneoutput.发送数据：可将流程中的数据发送到数据队列、通信设备或全局变量中。当配置输出至数据队列或全局变量时，最多可配置16个输出。当配置输出至通信设备时，仅能配置1个输出。步骤5Step5方案流程Programprocess任务实施TaskImplementation步骤6Step6单击“”创建TCP服务端。ClicktocreateaTCPserver.TCP服务端TCPServer任务实施TaskImplementation步骤6Step6双击“3发送数据”进行参数设置。Double-click"3SendData"tosetparameters.发送数据参数设置Senddataparametersettings点击“单次执行”查看结果。Click"SingleExecution"toviewtheresults.任务实施TaskImplementation步骤6Step6图像显示区结果Resultsoftheimagedisplayarea结果显示区结果Resultsoftheresultdisplayarea课程小结CourseSummary原理认知Principlerecognition实战应用Practic