[發(fā)明專利]號(hào)牌反光膜二維條碼識(shí)讀設(shè)備及識(shí)讀方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310075771.2
• 申請(qǐng)日: 2013-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN103150538A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃金;李小武;虞力英;蔡崗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 公安部交通管理科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G06K7/10
• 分類號(hào): G06K7/10;G03B15/05;G03B17/12
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種條碼識(shí)讀設(shè)備，尤其是一種機(jī)動(dòng)車號(hào)牌反光膜二維條碼識(shí)讀設(shè)備。

背景技術(shù)

目前常見的二維條碼識(shí)讀設(shè)備一般由光源、光學(xué)透鏡、圖像傳感器、圖像處理單元和外殼構(gòu)成。其基本原理是光源照射掃描面、反射光線經(jīng)光學(xué)透鏡后再由圖像傳感器成像，圖像傳感器采集掃描圖像，然后由圖像處理單元對(duì)圖像上的二維條碼進(jìn)行定位識(shí)別并解碼。

通過研究得知，通用二維條碼識(shí)讀設(shè)備主要用于掃描紙質(zhì)材料上方的黑白兩色二維條碼。識(shí)讀號(hào)牌等彩色背景的二維條碼存在如下缺點(diǎn)：

1、普通識(shí)讀設(shè)備的圖像傳感器只能采集灰度圖像。號(hào)牌反光膜的彩色背景轉(zhuǎn)換成灰度圖像后會(huì)產(chǎn)生干擾背景，無法滿足二維條碼識(shí)讀靜區(qū)的要求，導(dǎo)致二維條碼難于正常識(shí)讀。

2、反光膜表面比較光滑，二維條碼識(shí)讀設(shè)備的光源或環(huán)境光源照射到反光膜上會(huì)引起反射光斑，掃描時(shí)需要不停調(diào)整識(shí)讀設(shè)備角度和位置，避免二維條碼圖像被高亮反射光斑污染。

3、小型汽車號(hào)牌反光膜被深藍(lán)色油墨覆蓋，其二維條碼表現(xiàn)為黑色前景深藍(lán)背景的二維條碼，由于深藍(lán)色和黑色差別太小，普通識(shí)讀設(shè)備無法識(shí)讀，帶有彩色圖像傳感器的可識(shí)別彩色二維條碼的識(shí)讀設(shè)備也無法正常識(shí)別。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服、補(bǔ)充現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種號(hào)牌反光膜二維條碼識(shí)讀設(shè)備及應(yīng)用此設(shè)備的識(shí)讀方法，解決現(xiàn)有的號(hào)牌反光膜背景色干擾和反射光斑導(dǎo)致條碼難于識(shí)讀的難題，以實(shí)現(xiàn)小型汽車、大型汽車等機(jī)動(dòng)車號(hào)牌反光膜上的二維條碼的快速定位和高效識(shí)讀。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種號(hào)牌反光膜二維條碼識(shí)讀設(shè)備，包括外殼、頂蓋、底蓋，還包括通信接口、設(shè)置在外殼內(nèi)部的控制電路單元、相機(jī)、紅外光源、環(huán)形鏡面、半透明圓錐形光罩；

所述底蓋開有圓形開窗，半透明圓錐形光罩安裝在外殼內(nèi)部靠近底蓋的一側(cè)，其展開口面向底蓋的圓形開窗并且其展開口直徑與底蓋的圓形開窗直徑相同，半透明圓錐形光罩的展開口邊緣固定在外殼的內(nèi)壁上；環(huán)形鏡面圍繞半透明圓錐形光罩設(shè)置并固定在外殼的內(nèi)壁上；所述紅外光源設(shè)置在環(huán)形鏡面和半透明圓錐形光罩的上方；所述相機(jī)設(shè)置在紅外光源的上方，并且其鏡頭穿過紅外光源中間的開口對(duì)準(zhǔn)半透明圓錐形光罩的收縮口；

相機(jī)的輸出連接控制電路單元，控制電路單元通過通信接口與PC上位機(jī)連接；控制電路單元連接紅外光源。

所述相機(jī)包括相機(jī)外殼、圖像處理單元、圖像傳感器、鏡頭，在鏡頭與圖像傳感器之間設(shè)置有可見光截止透紅外濾光片；圖像傳感器電連接圖像處理單元，圖像處理單元電連接控制電路單元；

圖像傳感器將采集到的紅外反射光線進(jìn)行成像并傳給圖像處理單元，圖像處理單元處理并識(shí)別接收到的紅外影像，并將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至控制電路單元，控制電路單元通過通信接口將識(shí)別結(jié)果上傳到PC上位機(jī)。

所述紅外光源為環(huán)型紅外發(fā)光二極管陣列，其中間的圓形開口供鏡頭穿過。

所述通信接口為USB通信接口，安裝在頂蓋上的一側(cè)。

所述外殼為長(zhǎng)方體型。

一種號(hào)牌反光膜二維條碼識(shí)讀方法，包含如下步驟：

步驟1，PC上位機(jī)軟件發(fā)送指令，請(qǐng)求號(hào)牌反光膜二維條碼識(shí)讀設(shè)備識(shí)讀二維條碼；

步驟2，控制電路單元接收到指令后，驅(qū)動(dòng)紅外光源發(fā)射紅外光；發(fā)射的紅外光部分直接照射到半透明圓錐形光罩，另外一部分紅外光經(jīng)環(huán)形鏡面反射后照射到半透明圓錐形光罩，紅外光經(jīng)半透明圓錐形光罩的漫射后變成圓錐形面光源，均勻照射到號(hào)牌反光膜上；

步驟3，紅外光經(jīng)號(hào)牌反光膜介質(zhì)反射后進(jìn)入相機(jī)鏡頭，隨后經(jīng)可見光截止透紅外濾光片濾除可見光，然后所需的紅外光在圖像傳感器成像；圖像傳感器將紅外影像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過數(shù)據(jù)接口傳輸給圖像處理單元；

步驟4，圖像處理單元對(duì)紅外影像進(jìn)行濾波、二值化處理，然后進(jìn)行二維條碼的定位、識(shí)別和解碼；

步驟5，圖像處理單元將紅外影像的識(shí)別結(jié)果發(fā)送至控制電路單元，控制電路單元通過通信接口將識(shí)別結(jié)果上傳到PC上位機(jī)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本方案使用了紅外光源照明，并在相機(jī)中設(shè)有可見光截止透紅外濾光片，消除環(huán)境可見光干擾，從而在相機(jī)中形成二維條碼的紅外影像，消除反光膜背景顏色干擾；此外，該方案還使用半透明錐形光罩，通過其漫射效應(yīng)改善光源。上述識(shí)讀設(shè)備及識(shí)讀方法，具有不受環(huán)境影響、識(shí)別方法簡(jiǎn)單、識(shí)別率高等優(yōu)點(diǎn)，可有效識(shí)別藍(lán)色、黃色、白色號(hào)牌反光膜上的二維條碼。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的號(hào)牌反光膜二維條碼識(shí)讀設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的相機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。