基于3D结构的一维条形码信息生成方法和激光解码设备

本公开的实施例涉及激光测量技术与条形码技术结合的交叉应用领域，具体涉及基于3d结构的一维条形码信息生成方法和激光解码设备。

背景技术：

1、一维条形码技术是一种通过将信息编码成一组特定的并排的条形和间隙，以达到用来储存和提取信息的自动识别技术。这些条形和间隙的宽度和间距不同，代表不同的数据，如数字、字母或其他字符。条形码因具备快速数据输入、高可靠性、信息量大、灵活实用、便于实时追踪和控制等优点被广泛应用于库存管控、物流运输、生产过程管控、食品安全和追溯等领域。目前市面上采用的条形码标签材质普遍采用铜版纸、易碎纸、pet、pvc、热转印纸、可移胶标签、热敏纸、书写纸、合成纸等二维平面材质。采用条形码打印机将编码图案附着到条形码标签上。目前，在生成一维条形码信息时，通常采用的方式为：首先，将打印好的条形码标签黏贴在物料表面或印刷在物料表面，然后，使用扫描设备上的图像传感器扫描一维条形码，条形码的黑白条形和间隙反射不同强度的光，扫描设备感应到这些反射光信号，并将其转换为电信号，最后，解码器通过分析条形和间隙的宽度和间距，将电信号转换为对应的条形码信息。同时，在扫描设备中设置了led光源，以提高捕捉到的条形码图像的清晰度。

2、然而，当采用上述方式生成一维条形码信息时，经常会存在如下技术问题：

3、第一，由于在常规（例如常温）条件下，将高对比度黑白相间的条形码标签黏贴在物料表面或印刷在物料表面的情况下，现有的条形码扫描仪具有较高的工作效率，已经能够满足大部分的场景需求。而在一些条件复杂（例如高温、油污和多粉尘等）的应用场景中，由于复杂环境对条形码的破坏性较大（条形码标签受损概率较大），导致条形码的解码准确率较低，即，所生成的条形码信息的错误内容较多或条形码信息识别不出来。同时导致条形码的适用范围较小。

4、第二，由于粘贴或印刷在物料表面的一维条形码标签仅具有条形码的二维信息（条形码的条形高度和条形宽度），条形码扫描设备也仅通过条形码的二维信息对条形码进行解码，导致条形码扫描设备的解码方式单一，条形码扫描设备的适用范围较小。

5、该背景技术部分中所公开的以上信息仅用于增强对本发明构思的背景的理解，并因此，其可包含并不形成本国的本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

2、本公开的一些实施例提出了基于3d结构的一维条形码信息生成方法和手持式3d条形码单线激光解码设备，来解决以上背景技术部分提到的技术问题中的一项或多项。

3、第一方面，本公开的一些实施例提供了一种基于3d结构的一维条形码信息生成方法，该方法包括：通过相关联的图像采集设备采集目标条形码图像，其中，上述目标条形码图像是具有3d结构信息且带有激光投射线的一维条形码图像；利用滤光片对上述目标条形码图像进行滤波处理，得到滤波处理后的目标条形码图像作为立体条形码图像；对上述立体条形码图像进行阈值分割处理，得到阈值分割处理后的立体条形码图像作为阈值分割条形码图像；对上述阈值分割条形码图像中满足预设阈值条件的各个阈值分割条形码像素点进行直线拟合处理，以生成灰度拟合直线；确定上述阈值分割条形码图像中各个阈值分割条形码像素点与上述灰度拟合直线的距离，得到像素距离集合；对于上述像素距离集合中的每个像素距离，执行以下步骤：根据上述像素距离，确定上述像素距离对应的像素区域；响应于确定上述像素距离满足预设像素距离条件，将上述像素区域确定为第一预设字符区域，其中，上述第一预设字符区域为经过激光雕刻设备雕刻的立体图像区域；响应于确定上述像素距离不满足上述预设像素距离条件，将上述像素区域确定为第二预设字符区域，其中，上述第二预设字符区域为未经过激光雕刻设备雕刻的空白区域；根据所确定的各个第一预设字符区域和所确定的各个第二预设字符区域，确定待解码条形码字符串；根据上述待解码条形码字符串，生成一维条形码信息。

4、可选地，上述方法还包括：将所生成的一维条形码信息发送至相关联的显示终端，以对上述一维条形码信息进行显示。

5、可选地，上述对上述立体条形码图像进行阈值分割处理，得到阈值分割处理后的立体条形码图像作为阈值分割条形码图像，包括：对于上述立体条形码图像中的每个立体条形码像素，执行以下步骤：响应于确定上述立体条形码像素对应的像素值大于等于预设像素阈值，将上述立体条形码像素对应的像素值更新为第一像素阈值，以对上述立体条形码像素对应的像素值进行更新；响应于确定上述立体条形码像素对应的像素值小于上述预设像素阈值，将立体条形码像素对应的像素值更新为第二像素阈值，以对上述立体条形码像素对应的像素值进行更新，其中，上述第二像素阈值小于上述第一像素阈值；将进行像素值更新后的各个立体条形码像素组成的条形码图像确定为阈值分割条形码图像。

6、可选地，上述根据所确定的各个第一预设字符区域和所确定的各个第二预设字符区域，确定待解码条形码字符串，包括：对于上述各个第一预设字符区域中的每个第一预设字符区域，将上述第一预设字符区域对应的字符确定为第一字符；对所确定的各个第一字符进行排序处理，得到排序处理后的各个第一字符作为第一字符串；对于上述各个第二预设字符区域中的每个第二预设字符区域，将上述第二预设字符区域对应的字符确定为第二字符；对所确定的各个第二字符进行排序处理，得到排序处理后的各个第二字符作为第二字符串；对上述第一字符串和上述第二字符串进行排序处理，以生成待解码条形码字符串。

7、可选地，上述根据上述待解码条形码字符串，生成一维条形码信息，包括：将上述待解码条形码字符串中满足预设解码开始字符位置条件的各个待解码条形码字符确定为解码开始字符集合；将上述待解码条形码字符串中满足预设校验字符位置条件的各个待解码条形码字符确定为校验字符集合；对上述待解码条形码字符串中的解码开始字符集合和校验字符集合进行删除处理，得到删除处理后的待解码条形码字符串作为待解码数据字符串；根据预设字符集和上述待解码数据字符串，生成一维条形码信息。

8、可选地，上述根据预设字符集和上述待解码数据字符串，生成一维条形码信息，包括：根据预设分割阈值对上述待解码数据字符串进行分割处理，以生成分割字符串集合；对于上述分割字符串集合中的每个分割字符串，对上述分割字符串进行转换处理，以生成转换字符信息；将所生成的各个转换字符信息确定为转换字符信息集合；对于上述转换字符信息集合中的每个转换字符信息，将上述预设字符集中满足上述转换字符信息对应的匹配条件的预设字符确定为条形码字符；根据所确定的各个条形码字符，确定一维条形码信息。

9、第二方面，本公开的一些实施例提供了一种手持式3d条形码单线激光解码设备，应用于如第一方面所描述的基于3d结构的一维条形码信息生成方法，其中，上述手持式3d条形码单线激光解码设备包括：解码设备主体、相机组件、单线激光器、触摸显示屏组件、电池模组组件和解码处理器，其中，上述相机组件设置于上述解码设备主体左侧，上述相机组件包括滤光片和摄像头，上述滤光片设置于上述摄像头的前端，上述滤光片用于过滤掉拍摄的图像环境光；上述单线激光器设置于上述解码设备主体左侧，上述单线激光器与上述相机组件处于同一水平位置，上述单线激光器用于将发射的单线激光投射到3d条形码上；上述触摸显示屏组件设置于上述解码设备主体上侧，上述触摸显示屏组件用于显示解码信息；上述电池模组组件设置于上述解码设备主体下侧，上述电池模组组件与上述解码设备主体固定连接；上述相机组件、上述单线激光器、上述触摸显示屏组件、上述电池模组组件均与上述解码处理器通信连接。

10、可选地，上述手持式3d条形码单线激光解码设备还包括手柄组件，上述手柄组件设置于上述解码设备主体下侧中部，上述手柄组件与上述解码设备主体固定连接。

11、可选地，上述手持式3d条形码单线激光解码设备还包括开关组件，上述开关组件包括开关壳体和开关控制器，上述开关壳体与上述手柄组件相嵌合，上述开关控制器设置于上述开关壳体内，上述相机组件、上述单线激光器、上述电池模组组件、上述触摸显示屏组件均与上述开关组件电连接。

12、可选地，上述解码处理器设置于上述解码设备主体内部。

13、本公开的上述各个实施例中具有如下有益效果：通过本公开的一些实施例的基于3d结构的一维条形码信息生成方法，可以提高条形码的解码准确率和扩大条形码的适用范围。具体来说，造成导致条形码的解码准确率较低和条形码的适用范围较小的原因在于：由于在常规（例如常温）条件下，将高对比度黑白相间的条形码标签黏贴在物料表面或印刷在物料表面的情况下，现有的条形码扫描仪具有较高的工作效率，已经能够满足大部分的场景需求。而在一些条件复杂（例如高温、油污和多粉尘等）的应用场景中，由于复杂环境对条形码的破坏性较大（条形码标签受损概率较大），导致条形码的解码准确率较低，即，所生成的条形码信息的错误内容较多或条形码信息识别不出来。同时导致条形码的适用范围较小。基于此，本公开的一些实施例的基于3d结构的一维条形码信息生成方法，首先，通过相关联的图像采集设备采集目标条形码图像。其中，上述目标条形码图像是具有3d结构信息且带有激光投射线的一维条形码图像。由此，可以得到目标条形码图像，从而可以根据条形码的3d结构信息对条形码进行解码。然后，利用滤光片对上述目标条形码图像进行滤波处理，得到滤波处理后的目标条形码图像作为立体条形码图像。由此，可以得到环境光滤波处理后的立体条形码图像，从而便于对立体结构信息进行信息提取。之后，对上述立体条形码图像进行阈值分割处理，得到阈值分割处理后的立体条形码图像作为阈值分割条形码图像。由此，可以得到表征二值化灰度图的阈值分割条形码图像。随后，对上述阈值分割条形码图像中满足预设阈值条件的各个阈值分割条形码像素点进行直线拟合处理，以生成灰度拟合直线。由此，可以得到灰度拟合直线，从而可以用于确定条形码图像中像素的像素明亮度。随着，确定上述阈值分割条形码图像中各个阈值分割条形码像素点与上述灰度拟合直线的距离，得到像素距离集合。由此，可以得到像素距离集合，从而可以用于区分条形码图像中对应的像素区域。其次，对于上述像素距离集合中的每个像素距离，执行以下步骤：根据上述像素距离，确定上述像素距离对应的像素区域；响应于确定上述像素距离满足预设像素距离条件，将上述像素区域确定为第一预设字符区域。其中，上述第一预设字符区域为经过激光雕刻设备雕刻的立体图像区域。由此，可以得到第一预设字符区域，从而可以用于确定条形码的激光雕刻条形区域对应的字符。然后，响应于确定上述像素距离不满足上述预设像素距离条件，将上述像素区域确定为第二预设字符区域。其中，上述第二预设字符区域为未经过激光雕刻设备雕刻的空白区域。由此，可以得到第二预设字符区域，从而可以用于确定条形码的空白条形区域对应的字符。之后，根据所确定的各个第一预设字符区域和所确定的各个第二预设字符区域，确定待解码条形码字符串。由此，可以得到机器可以识别的待解码条形码字符串。最后，根据上述待解码条形码字符串，生成一维条形码信息。由此，可以得到用户可识别的一维条形码信息。从而完成了对条形码的解码。也因为所识别的条形区域为物料表面经过激光雕刻过的条形区域，可以减少复杂环境对条形码的破坏性（条形码标签受损概率较小），从而可以提高条形码的解码准确率，即，所生成的条形码信息的错误内容较少。可以扩大条形码的适用范围。