专利名称：二维直方图数字图像识别码的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于设备编号、建筑物编号、表计编号、材料编号管理的二维直方图数字图像识别码及其编码和解码方法。
背景技术：
目前，国内外通过图像方式读取数字符号的技术众多，较典型的有各种二维条码，如PDF417等。这些条码识别率高，字库容量大，包容绝大多数汉字和英文。这些技术特点是①可从图像中提取出汉字和英文信息；②非专业人员不能很快理解其编解码方式，保密性高；③识别过程和编码过程复杂；④容量大；⑤准确率高。缺点技术太过复杂，普通技术人员必须采用专用设备(如条码读码器)才能解码，如果用软件解码，则要求图像质量很高。工业上，有些比较普通的应用，要求采用图像识别技术进行编码，这些应用要求的图像编码信息很简单，仅仅包含0-9阿拉伯数字，但采集图像质量较差，在现有条码技术情况下无法正确读出图像中的信息。
提供了一种数据编码/解码方法和设备。编码方法包括以下步骤用相同的预定位数表示有关数字数据，以及使用预定编码方法自最高有效位序列至最低有效位序列将由相同位数表示的数字数据编码。用于估价数字数据的位的有效性按照有效性顺序将编码的数字。数据解码的方法包括以下步骤分析编码数字数据的有效性以及使用预定解码方法自较高有效位至较低有效位将分析的数字数据解码。通过首先将重要信息编码，即使丢失或损坏了一些位流，也能减少音频质量的下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种编码信息只包含0-9的阿拉伯数字和一些常用符号；在图像质量较差情况下可准确读出码值；使非专业人员容易理解编解码方式，便于快速构建识别用软件的数字图像识别码。
本发明的技术方案是图像识别码的码图是在一种颜色的底板上设计有与底板颜色象素值差距明显的10个不重复的直方图单元图块，所述十个单元图块从左到右分别对应阿拉伯数字0-9，即数字0对应图块0，数字1对应图块1，数字2对应图块2，数字3对应图块3，数字4对应图块4，数字5对应图块5，数字6对应图块6，数字7对应图块7，数字8对应图块8，数字9对应图块9。
所述直方图单元图块的特征如下单元图块0水平直方图的左侧有最大值；竖直直方图的下侧有最大值；单元图块1水平直方图的右侧有最大值；竖直直方图的下侧有最大值；单元图块2水平直方图的左侧有最大值；竖直直方图的上侧有最大值；单元图块3水平直方图的右侧有最大值；竖直直方图的上侧有最大值；单元图块4水平直方图的中间有最大值；竖直直方图的上侧有最大值；单元图块5水平直方图的中间有最大值；竖直直方图的下侧有最大值；单元图块6水平直方图的左侧有最大值；竖直直方图的中间有最大值；单元图块7水平直方图的右侧有最大值；竖直直方图的中间有最大值；单元图块8水平直方图的左右侧各有一最大值；竖直直方图的左右侧各有一最大值；单元图块9水平直方图的中间有最大值；竖直直方图的中间有最大值。
所述象素值差距明显的颜色，可以为黑与白、红与黄、兰与白等。
使用时在计算机或识别设备内，装上由图像采集模块、处理模块、显示模块、数据存储模块组成的软件。
图像识别码的编码方法是对包含有N个阿拉伯数字的编号，用N+3个单元图块编码，所述N为N个数字分别所对应的单元图块构成的基础编码，所述3为3个CRC校验码，并对编码重复打印2-5次，以提高识别率。
所述CRC校验码是按照CRC校验码的通用算法计算得出的。
图像识别码的解码方法包括以下步骤(1)识别工具取得图像后，取一幅图像，对图像进行二值化；(2)通过块聚类算法，图像被分隔成单独的一个个图形块，取出一个水平图块组备用；(3)从备用图块组中取一个图块，比对直方图特征，如果与标准图块特征相符，则保存此图块的识别结果；如果不与任何标准图块相符，则看是否本组中还有要处理的图块，如果有，从备用图块组中取另一个图块比对，本组图块全部处理完，保存图块中符合特征的图块总个数N；(4)在识别结果中，取前N-3个作为基础编码，最后三个作为基础CRC校验码；(5)根据找到的基础编号计算CRC校验码；(6)比对基础CRC校验码和计算CRC校验码如果基础CRC码和计算CRC码一致，则读码成功；如果不一致，则看是否还有图块组可以使用，如果有，则重新取一组水平图块计算，否则重新取一幅图像计算，直到基础CRC码和计算CRC码一致，解码过程结束。
本发明的码图相对于数字而言，经过统计分析后，在计算机上更容易识别，而且，每个单元图块经过同一个分析算法后，结果相对于别的单元图块都是唯一的。它的编码信息只包含0-9的阿拉伯数字和一些常用符号；在图像质量较差情况下也能准确读出码值；使非专业人员容易理解编解码方式。
图1为实施例1的码图；图2为编码方法示意图；图3为解码工作流程图。
具体实施例方式
实施例1参照图1本实施例的码图共有十个单元图块，分别为十个不重复的黑白单元图块，十个单元图块从左到右分别对应阿拉伯数字0-9。数字0对应单元图块0，数字1对应单元图块1，数字2对应单元图块2，数字3对应单元图块3，数字4对应单元图块4，数字5对应单元图块5，数字6对应单元图块6，数字7对应单元图块7，数字8对应单元图块8，数字9对应单元图块9。
标准单元图块的直方图特征如下单元图块0水平直方图的左侧有最大值；竖直直方图的下侧有最大值；单元图块1水平直方图的右侧有最大值；竖直直方图的下侧有最大值；单元图块2水平直方图的左侧有最大值；竖直直方图的上侧有最大值；单元图块3水平直方图的右侧有最大值；竖直直方图的上侧有最大值；单元图块4水平直方图的中间有最大值；竖直直方图的上侧有最大值；单元图块5水平直方图的中间有最大值；竖直直方图的下侧有最大值；单元图块6水平直方图的左侧有最大值；竖直直方图的中间有最大值；单元图块7水平直方图的右侧有最大值；竖直直方图的中间有最大值；单元图块8水平直方图的左右侧各有一最大值；竖直直方图的左右侧各有一最大值；单元图块9水平直方图的中间有最大值；竖直直方图的中间有最大值。
参照图2编码方法假设对编号420763进行编码，每个数字采用一个单元图块表示，共六个单元图块，基础编码为单元图块4，单元图块2，单元图块0，单元图块7，单元图块6，单元图块3；按照通用算法进行CRC校验码计算，得到CRC校验码为109，再加入三个单元图块表示CRC校验码，即单元图块1，单元图块0和单元图块9。故表示编号420763的完整编码共为九个单元图块。此组编码共重复打印了四次，以便在一组编码读取有错时，取其它的编码组进行识别。
CRC校验码如表1所示表1unsigned char CRCTable[]＝0，94，188，226，97，63，221，131，194，156，126，32，163，253，31，65，157，195，33，127，252，162，64，30，95，1，227，189，62，96，130，220，35，125，159，193，66，28，254，160，225，191，93，3，128，222，60，98，190，224，2，92，223，129，99，61，124，34，192，158，29，67，161，255，70，24，250，164，39，121，155，197，132，218，56，102，229，187，89，7，219，133，103，57，186，228，6，88，25，71，165，251，120，38，196，154，101，59，217，135，4，90，184，230，167，249，27，69，198，152，122，36，248，166，68，26，153，199，37，123，58，100，134，216，91，5，231，185，140，210，48，110，237，179，81，15，78，16，242，172，47，113，147，205，17，79，173，243，112，46，204，146，211，141，111，49，178，236，14，80，175，241，19，77，206，144，114，44，109，51，209，143，12，82，176，238，50，108，142，208，83，13，239，177，240，174，76，18，145，207，45，115，202，148，118，40，171，245，23，73，8，86，180，234，105，55，213，139，
87，9，235，181，54，104，138，212，149，203，41，119，244，170，72，22，233，1 83，85，11，136，214，52，106，43，117，151，201，74，20，246，168，116，42，200，150，21，75，169，247，182，232，10，84，215，137，107，53参照图3图像识别码的解码方法包括以下步骤(1)识别工具取得图像后，取一幅图像，对图像进行二值化，得到黑白图像；(2)通过块聚类算法，图像被分隔成单独的一个个图形块，取出一个水平图块组备用；(3)从备用图块组中取一个图块，比对直方图特征，如果与标准图块特征相符，则保存此图块的识别结果；如果不与任何标准图块相符，则看是否本组中还有要处理的图块，如果有，从备用图块组中取另一个图块比对，本组图块全部处理完，保存图块中符合特征的图块总个数N；(4)在识别结果中，取前N-3个作为基础编码，最后三个作为基础CRC校验码；(5)根据找到的基础编号计算CRC校验码；(6)比对基础CRC校验码和计算CRC校验码如果基础CRC码和计算CRC码一致，则读码成功；如果不一致，则看是否还有图块组可以使用，如果有，则重新取一组水平图块计算，否则重新取一幅图像计算，直到基础CRC码和计算CRC码一致，解码过程结束。
权利要求
1.一种二维直方图数字图像识别码，其特征在于图像识别码的码图是在一种颜色的底板上设计有与底板颜色象素值差距明显的10个不重复的直方图单元图块，所述十个单元图块从左到右分别对应阿拉伯数字0-9，即数字0对应图块0，数字1对应图块1，数字2对应图块2，数字3对应图块3，数字4对应图块4，数字5对应图块5，数字6对应图块6，数字7对应图块7，数字8对应图块8，数字9对应图块9。
2.根据权利要求1所述的二维直方图数字图像识别码，其特征在于所述10个不重复直方图单元图块的特征如下单元图块0水平直方图的左侧有最大值；竖直直方图的下侧有最大值；单元图块1水平直方图的右侧有最大值；竖直直方图的下侧有最大值；单元图块2水平直方图的左侧有最大值；竖直直方图的上侧有最大值；单元图块3水平直方图的右侧有最大值；竖直直方图的上侧有最大值；单元图块4水平直方图的中间有最大值；竖直直方图的上侧有最大值；单元图块5水平直方图的中间有最大值；竖直直方图的下侧有最大值；单元图块6水平直方图的左侧有最大值；竖直直方图的中间有最大值；单元图块7水平直方图的右侧有最大值；竖直直方图的中间有最大值；单元图块8水平直方图的左右侧各有一最大值；竖直直方图的左右侧各有一最大值；单元图块9水平直方图的中间有最大值；竖直直方图的中间有最大值。
3.根据权利要求1所述的二维直方图数字图像识别码的编码方法，其特征在于，对包含有N个阿拉伯数字的编号，用N+3个单元图块编码，所述N为N个数字分别所对应的单元图块构成的基础编码，所述3为3个CRC校验码，并对编码重复打印2-5次，以提高识别率。
4.根据权利要求1所述的二维直方图数字图像识别码的解码方法，其特征在于，包括以下步骤(1)识别工具取得图像后，取一幅图像，对图像进行二值化；(2)通过块聚类算法，图像被分隔成单独的一个个图形块，取出一个水平图块组备用；(3)从备用图块组中取一个图块，比对直方图特征，如果与标准图块特征相符，则保存此图块的识别结果；如果不与任何标准图块相符，则看是否本组中还有要处理的图块，如果有，从备用图块组中取另一个图块比对，本组图块全部处理完，保存图块中符合特征的图块总个数N；(4)在识别结果中，取前N-3个作为基础编码，最后三个作为基础CRC校验码；(5)根据找到的基础编号计算CRC校验码；(6)比对基础CRC校验码和计算CRC校验码如果基础CRC校验码和计算CRC校验码一致，则读码成功；如果不一致，则看是否还有图块组可以使用，如果有，则重新取一组水平图块计算，否则重新取一幅图像计算，直到基础CRC校验码和计算CRC校验码一致，解码过程结束。
全文摘要
本发明公开了一种二维直方图数字图像识别码。其码图是在一种颜色的底板上设计有与底板颜色象素值差距明显的10个不重复的直方图单元图块，所述十个单元图块从左到右分别对应阿拉伯数字0－9。其编码方法是对包含有N个阿拉伯数字的编号，用N+3个单元图块编码，所述N为N个数字分别所对应的单元图块构成的基础编码，所述3为3个CRC校验码，并对编码重复打印2－5次，以提高识别率。本发明的码图相对于数字而言，经过统计分析后，在计算机上更容易识别，而且，每个单元图块经过同一个分析算法后，结果相对于别的单元图块都是唯一的。它的编码信息只包含0－9的阿拉伯数字和一些常用符号；在图像质量较差情况下也能准确读出码值；使非专业人员容易理解编解码方式。
文档编号G06K7/00GK101025785SQ20071003463
公开日2007年8月29日 申请日期2007年3月28日 优先权日2007年3月28日
发明者杨德明 申请人:杨德明