專利名稱：一維條碼解碼芯片的制作方法
一維條碼解碼芯片
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及條碼識別技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種一維條碼解碼芯片。背景技術(shù)：
條碼技術(shù)是在計算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門集編碼、印刷、識別、 數(shù)據(jù)采集和處理于一身的新興技術(shù)。條碼技術(shù)由于其識別快速、準(zhǔn)確、可靠以及成本低等優(yōu) 點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于商業(yè)、圖書管理、倉儲、郵電、交通和工業(yè)控制等領(lǐng)域，并且勢必在逐漸興 起的“物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用中發(fā)揮重大的作用。目前被廣泛使用的條碼包括一維條碼及二維條碼。一維條碼又稱線形條碼是由平 行排列的多個“條”和“空”單元組成，條碼信息依靠條和空的不同寬度和位置來表達(dá)。二 維條碼是由按一定規(guī)律在二維方向上分布的黑白相間的特定幾何圖形組成，其可以在二維 方向上表達(dá)信息。二維條碼可以分為行列式二維條碼和矩陣式二維條碼。行列式二維條碼 是由多行短截的一維條碼堆疊而成，代表性的行列式二維條碼包括PDF417、Code 49、Code 16K等。行列式二維條碼信息表示方法與一維條碼類似，也是依靠條和空的不同寬度和位置 來表達(dá)。矩陣式二維條碼是由按預(yù)定規(guī)則分布于矩陣中的黑、白模塊組成，代表性的矩陣式 二維條碼包括QR碼、Data Matrix碼、Maxi碼、Aztec碼、漢信碼等。在條碼進(jìn)行解碼的過程中，通常是利用掃描設(shè)備對于條碼進(jìn)行掃描，以獲取反射 光信號，或者是利用攝影設(shè)備對條碼進(jìn)行拍攝，以獲取條碼圖像，通過對反射光信號或條碼 圖像進(jìn)行識別處理來獲取條碼信息。如圖1所示，是三星電子株式會社提出的中國專利申請第200510126730. 7號，其 公開了一種讀取條碼的方法和裝置。該裝置包括掃描單元，用于感測條碼并且生成掃描信 號；搜索單元，用于計算掃描信號的變化率，從掃描信號中提取斜線段，并搜索所提取的斜 線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)以檢測條碼的條的邊緣；以及條碼讀取單元，用于基于所檢測的邊緣之 間的距離而讀出條碼。這種讀取條碼的方法和裝置的缺點(diǎn)在于，該裝置必須依賴于使用者 通過掃描單元正確地感測條碼方向，讀取條碼的裝置本身不能識別條碼方向，不能根據(jù)條 碼方向調(diào)整解碼方向，由此造成了使用不便和應(yīng)用的局限性，在條碼的條空密度較大，或者 是畸變較大的情況下會造成無法識別解碼。因此，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的以上不足，亟需提供一種一維條碼解碼芯片，使得能保 證正確識別條碼的條空信息，提高解碼成功率。

發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的解碼裝置依賴于使用者通過掃描單元正確地感測條碼方向， 不能根據(jù)條碼方向調(diào)整解碼方向的不足，本發(fā)明提供一種一維條碼解碼芯片，可以正確識 別條碼的條空信息，提高解碼成功率。本發(fā)明提供一種一維條碼解碼芯片，包括掃描模塊，產(chǎn)生掃描坐標(biāo)，掃描坐標(biāo)對 應(yīng)于數(shù)據(jù)存儲器的地址存儲空間內(nèi)的地址位，用于掃描數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)的條碼圖像；邊界識別模塊，根據(jù)掃描坐標(biāo)讀取條碼圖像，并對所讀取的圖像像素點(diǎn)進(jìn)行計算，以獲取條碼圖像 的條空邊界點(diǎn)；方向識別模塊，根據(jù)邊界識別模塊獲取的條空邊界點(diǎn)計算獲得條碼方向； 條空邊界處理模塊，根據(jù)條碼方向?qū)l碼圖像進(jìn)行處理，以獲取條碼圖像中的條空邊界；符 號參數(shù)識別模塊，根據(jù)條空邊界對條碼的符號參數(shù)進(jìn)行識別，以獲取符號參數(shù)；符號字符獲 取模塊，根據(jù)條空邊界和符號參數(shù)計算獲得符號字符；以及譯碼模塊，將符號字符轉(zhuǎn)換為條 碼信息。本發(fā)明的一維條碼解碼芯片能夠自動識別條碼方向，無需使用者調(diào)整掃描單元的 掃描方向即可實(shí)現(xiàn)對條碼圖像的識別解碼，并且條碼邊界的識別精度高，解碼成功率高。本發(fā)明的一維條碼解碼芯片能夠根據(jù)條碼方向調(diào)整解碼方向，獲取條碼邊界的精 確坐標(biāo)值，大大提高了解碼成功率，特別適用于高密度條碼或畸變條碼的識別解碼。本發(fā)明的一維條碼解碼芯片采用硬件流水線結(jié)構(gòu)，通過硬件邏輯實(shí)現(xiàn)對條碼圖像 的識別解碼，由于硬件流水線結(jié)構(gòu)適于對條碼圖像進(jìn)行流水線作業(yè)和并行處理，因此處理 速度很快。由于采用全硬件結(jié)構(gòu)，無需處理器參與解碼，芯片結(jié)構(gòu)相對于處理器而言結(jié)構(gòu)更 為簡化、面積更小、功耗更低、成本更低、易于集成，容易實(shí)現(xiàn)便攜應(yīng)用?？梢苑奖愕嘏c物聯(lián) 網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，為條碼技術(shù)的應(yīng)用提供了更為廣闊的發(fā)展空間。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種讀取條碼的方法和裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的一維條碼解碼芯片示意圖。圖3是本發(fā)明的一維條碼解碼芯片中的掃描模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的條碼方向識別方法的識別原理示意圖。圖5是本發(fā)明的一維條碼解碼芯片中的條空邊界處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明的條空邊界處理模塊對條碼圖像進(jìn)行處理的工作原理示意圖。圖7是圖6中對條碼圖像進(jìn)行處理的局部放大圖。圖8是本發(fā)明的一維條碼解碼芯片中的符號字符提取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明的一維條碼解碼芯片中的譯碼模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本發(fā)明的一維條碼解碼芯片中的譯碼模塊的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實(shí)施方式有關(guān)本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參考以下的詳細(xì)說明與附圖，附圖僅提供參考 與說明，并非用來對本發(fā)明加以限制。以下首先對本發(fā)明的一維條碼解碼芯片進(jìn)行詳細(xì)描述，圖2是本發(fā)明的一維條碼 解碼芯片示意圖。本發(fā)明的一維條碼解碼芯片10連接數(shù)據(jù)存儲器11。數(shù)據(jù)存儲器11用于 存儲條碼圖像信息。條碼圖像信息包括圖像像素坐標(biāo)以及圖像像素灰度值等。這些條碼圖 像信息以一定順序的存儲方式存儲在數(shù)據(jù)存儲器11內(nèi)。進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)存儲器11還包括 地址存儲空間(圖未示)，地址存儲空間用于存儲圖像像素坐標(biāo)，一個圖像像素坐標(biāo)對應(yīng)地 址存儲空間內(nèi)的一個地址位，圖像像素坐標(biāo)在地址存儲空間內(nèi)的存儲方式為順序存儲。一維條碼解碼芯片10包括狀態(tài)控制模塊100、掃描模塊110、邊界識別模塊120、方向計算模塊130、條空邊界處理模塊140、符號字符提取模塊150、符號參數(shù)識別模塊160以 及譯碼模塊170。狀態(tài)控制模塊100用于控制掃描模塊110、邊界識別模塊120、方向計算模塊130、 條空邊界處理模塊140、符號字符提取模塊150、符號參數(shù)識別模塊160以及譯碼模塊170 的工作狀態(tài)和處理流程。下面結(jié)合圖2-10對本發(fā)明的一維條碼解碼芯片的各個模塊逐一進(jìn)行詳細(xì)描述。 圖3是本發(fā)明的一維條碼解碼芯片中掃描模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。掃描模塊110用于建立掃描坐標(biāo)系，并產(chǎn)生掃描坐標(biāo)，掃描坐標(biāo)對應(yīng)于數(shù)據(jù)存儲 器11的地址存儲空間內(nèi)的地址位，用于掃描數(shù)據(jù)存儲器11內(nèi)與地址位相對應(yīng)的條碼圖像 信息。掃描模塊110包括掃描坐標(biāo)生成單元111和坐標(biāo)映射變換單元112。掃描坐標(biāo)生成 單元111用于產(chǎn)生初始掃描坐標(biāo)。坐標(biāo)映射變換單元112用于將初始掃描坐標(biāo)生成單元 111產(chǎn)生的初始掃描坐標(biāo)經(jīng)過坐標(biāo)變換后映射至數(shù)據(jù)存儲器11的地址存儲空間。坐標(biāo)映射 變換單元112的坐標(biāo)變換功能至少包括坐標(biāo)平移變換、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換或坐標(biāo)軸互換變換中 的一種或其組合。坐標(biāo)映射變換單元112坐標(biāo)變換可以實(shí)現(xiàn)對條碼圖像進(jìn)行不同方向的掃 描。邊界識別模塊120根據(jù)掃描模塊110所產(chǎn)生的掃描坐標(biāo)讀取數(shù)據(jù)存儲器11內(nèi)的 與地址位相對應(yīng)的條碼圖像信息，對條碼圖像進(jìn)行虛擬掃描，條碼圖像信息包括圖像像素 坐標(biāo)以及圖像像素灰度值。所謂虛擬掃描是指通過掃描電路根據(jù)一定的邏輯獲取條碼圖像 的擇像素坐標(biāo)和灰度值，例如是X方向沿水平方向掃完第1行，Y方向遞增10個像素間距， 繼續(xù)X方向沿水平方向掃第2行。邊界識別模塊120通過計算虛擬掃描線上存在灰度落差 的像素點(diǎn)的坐標(biāo)位置來獲取與虛擬掃描線相交的條空邊界點(diǎn)。對于條碼符號而言，條一般 用黑色或深色表示，空一般用白色或淺色表示。更進(jìn)一步的，邊界識別模塊120還可以根據(jù) 獲取的條空邊界點(diǎn)對條碼類型進(jìn)行識別。方向識別模塊130根據(jù)邊界識別模塊120所獲取的條空邊界點(diǎn)計算獲得條碼方 向。以下對本發(fā)明的方向識別模塊130獲取條碼方向的方法進(jìn)行詳細(xì)描述，圖4是根據(jù)本 發(fā)明的條碼方向識別方法的識別原理示意圖。如圖4所示，條碼圖像為傾斜狀態(tài)，無法直接 沿水平方向作虛擬掃描線進(jìn)行識別解碼。需要獲取條碼方向后對虛擬掃描方向進(jìn)行調(diào)整。 第一掃描方向條碼方向的夾角為9 2，而由于02與01與統(tǒng)一角度互為補(bǔ)角，因此01 = 0 2。所以只需知道e 1的斜率tg0 1，即可獲得條碼方向的斜率tg0 2。而由圖4可知tanθ1=x2-x1/y2-y1
上式中，(x2,y2)和(xl，yl)的坐標(biāo)可以由虛擬掃描線與條空相交的邊界點(diǎn)獲得， 根據(jù)各條虛擬掃描線與條空相交的邊界點(diǎn)的坐標(biāo)值，通過X坐標(biāo)位置比較，y坐標(biāo)位置比較 來判斷各點(diǎn)的平行四邊形特征，可以確定位于一個平行四邊形特征內(nèi)的(x2，y2)和(xl， yl)的像素點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而計算獲得tg0 1的值，即獲得條碼方向。上述平行四邊形特征 也可以采用平行線特征代替，上述平行四邊形特征或平行線特征并不限定在一個條空范圍 內(nèi)。在方向識別模塊130計算獲得條碼方向之后，條空邊界處理模塊140根據(jù)條碼方 向?qū)l碼圖像進(jìn)行處理，以獲取條碼圖像中準(zhǔn)確的條空邊界。
圖5是本發(fā)明的一維條碼解碼芯片中條空邊界處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所 示，條空邊界處理模塊140進(jìn)一步包括掃描邊界獲取單元141、直線掃描單元142、亞像素邊 界計算單元143、直線計算單元144以及掃描坐標(biāo)計算單元145。圖6是本發(fā)明的條空邊界 處理模塊對條碼圖像進(jìn)行處理的工作原理示意圖，圖7是圖6中對條碼圖像進(jìn)行處理的局 部放大圖。以下結(jié)合圖5、圖6和圖7對條空邊界處理模塊140中各個單元的結(jié)構(gòu)功能和處 理流程進(jìn)行描述。如圖5所示，掃描邊界獲取單元141連接邊界識別模塊120和方向計算模塊130。 掃描邊界獲取單元141從邊界識別模塊120獲取條碼邊界點(diǎn)，從方向計算模塊130獲取條 碼方向。如圖6和圖7所示，掃描邊界獲取單元141以兩側(cè)的條碼邊界點(diǎn)為中心，依據(jù)條 碼方向和與條碼方向垂直的方向向外擴(kuò)展，分別獲取邊界區(qū)域821和826。邊界區(qū)域821 和826內(nèi)包括了條碼邊界點(diǎn)及其附近的像素點(diǎn)的集合。掃描邊界獲取單元141將邊界區(qū) 域821和826內(nèi)的像素點(diǎn)的集合輸入直線計算單元144中，直線計算單元144對邊界區(qū)域 821和826內(nèi)的像素點(diǎn)的集合進(jìn)行Hough(霍夫)運(yùn)算。Hough運(yùn)算的基本原理為假設(shè)在 直角坐標(biāo)系中存在一條原點(diǎn)距離為P，方位角為9的直線，則直線上每一點(diǎn)滿足公式P = xcos 0 +ysin 0。在條碼邊界搜索過程中，對于每一個像素點(diǎn)的圖像空間坐標(biāo)x、y，利用不 同的9離散值通過上述運(yùn)算公式計算對應(yīng)的P值，通過對e離散值和P值的統(tǒng)計，求得 直線所對應(yīng)的像素坐標(biāo)。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，直線計算單元144例如可以采用多個串 行連接的cordic迭代運(yùn)算單元實(shí)現(xiàn)對像素點(diǎn)的集合內(nèi)的霍夫(Hough)計算，以求得直線坐 標(biāo)。直線計算單元144通過Hough運(yùn)算獲取邊界區(qū)域821內(nèi)條碼邊界所對應(yīng)的邊界直 線822的像素點(diǎn)坐標(biāo)，以及邊界區(qū)域826內(nèi)條碼邊界所對應(yīng)的邊界直線827的像素點(diǎn)坐標(biāo)， 將運(yùn)算結(jié)果返回至掃描邊界獲取單元141。邊界直線822和827反映了邊界區(qū)域821和826 內(nèi)的條空邊界的直線特征。掃描邊界獲取單元141依據(jù)條碼方向，將邊界直線822和邊界直線827的像素點(diǎn) 坐標(biāo)向條碼區(qū)域外平移預(yù)定距離以獲得掃描邊界823和828，預(yù)定距離例如是5-10個像素 點(diǎn)的間距。邊界直線822和827反映的是條空邊界的直線特征，但是由于條碼印刷或條碼 成像的影響，條碼圖像中實(shí)際的條空邊界并非是一條嚴(yán)格的直線，而是基于直線特征的帶 有微小波動的曲線或多個直線段的集合。為了獲取更準(zhǔn)確的條空邊界，掃描邊界獲取單元 141通過將邊界直線822和邊界直線827的像素點(diǎn)坐標(biāo)向外平移，以將基于直線特征的帶有 微小波動的曲線或多個直線段的集合包括在掃描邊界823和828的范圍內(nèi)。之后，掃描邊 界獲取單元141將掃描邊界823和828輸入直線掃描單元142中進(jìn)行下一步處理。直線掃描單元142在一側(cè)掃描邊界823上選取點(diǎn)A，在另一側(cè)的掃描邊界828上 獲取與點(diǎn)A相對應(yīng)的點(diǎn)A'。點(diǎn)A'的包括多種獲取方法。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，點(diǎn) A'獲取方法為以點(diǎn)A為起點(diǎn)，根據(jù)條碼方向(即tg 0 1的值)在掃描邊界828上搜索與點(diǎn) A位于同一條直線上的點(diǎn)A'，即根據(jù)已知直線、直線外的坐標(biāo)點(diǎn)A的坐標(biāo)以及經(jīng)點(diǎn)A的另 一條直線的斜率值，求出已知直線與另一條直線的交點(diǎn)A'的坐標(biāo)。在本發(fā)明的另一種實(shí)施 方式中，點(diǎn)A'獲取方法為計算在掃描邊界828上與點(diǎn)A距離最短的坐標(biāo)點(diǎn)，該坐標(biāo)點(diǎn)即為A`.
直線掃描單元142以A為掃描起點(diǎn)，A'為掃描終點(diǎn)，計算A-A'之間的直線824上 的像素點(diǎn)的坐標(biāo)。直線掃描單元142通過將點(diǎn)A和點(diǎn)A'的坐標(biāo)值輸入掃描坐標(biāo)計算單元 145中，掃描坐標(biāo)計算單元145對A-A'之間的直線824上的像素點(diǎn)825的坐標(biāo)進(jìn)行計算。掃描坐標(biāo)計算單元145計算像素點(diǎn)825的坐標(biāo)的方法包括多種方式。在本發(fā)明的 一種實(shí)施方式中，掃描坐標(biāo)計算單元145包括Breshem運(yùn)算單元，通過Breshem運(yùn)算單元 計算A-A'兩點(diǎn)之間的直線824上各個像素點(diǎn)的坐標(biāo)。Breshem算法原理如下條碼圖像 由像素點(diǎn)構(gòu)成，過條碼圖像中各行各列的像素中心構(gòu)造一組虛擬網(wǎng)格線。按直線從起點(diǎn)到 終點(diǎn)的順序計算直線與各垂直網(wǎng)格線的交點(diǎn)，然后確定該列像素中與此交點(diǎn)最近的像素。 Breshem算法的巧妙之處在于采用增量計算，使得對于每一列，只要檢查一個誤差項(xiàng)的符 號，就可以確定該列的所求像素點(diǎn)的坐標(biāo)。Breshem使得在求兩點(diǎn)之間直線上各點(diǎn)坐標(biāo)的過 程中全部以整數(shù)來運(yùn)算，因而大幅度提升了計算速度。掃描坐標(biāo)計算單元145將計算出的A-A'兩點(diǎn)之間的直線824上的像素點(diǎn)825的 坐標(biāo)返回至直線掃描單元142，直線掃描單元142將A-A'兩點(diǎn)之間的直線824上的像素點(diǎn) 825的坐標(biāo)輸入亞像素邊界計算單元143中。亞像素邊界計算單元143依據(jù)A-A'之間像素點(diǎn)825的坐標(biāo)以及灰度值，進(jìn)行亞像 素邊界計算，將像素點(diǎn)825所對應(yīng)的分為更小的單位以獲取條空邊界的精確坐標(biāo)并計算出 該精確坐標(biāo)所對應(yīng)的灰度落差值。由此，條空邊界處理模塊140獲取了條碼圖像中精確的條空邊界坐標(biāo)和該精確坐 標(biāo)所對應(yīng)的灰度落差值，并將此條空邊界數(shù)據(jù)輸入符號字符獲取模塊150和符號參數(shù)識別 模塊160中。圖8是本發(fā)明的一維條碼解碼芯片中的符號字符提取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8 所示，本發(fā)明的符號字符提取模塊150包括條空判定單元151和條空值計算單元152。其中，條空判定單元151 —端連接符號參數(shù)識別模塊160和條空邊界處理模塊 140，另一端連接條空值計算單元152，其存儲條空邊界處理模塊140提供的條空邊界數(shù)據(jù) 并對其中的干擾邊界進(jìn)行判定排除，獲取有效的條空邊界組合。符號參數(shù)識別模塊160根據(jù)條空邊界處理模塊140提供的條空邊界數(shù)據(jù)，對條碼 的符號參數(shù)進(jìn)行識別，符號參數(shù)包括條碼的符號字符的條空邊界數(shù)、符號字符的條空寬度、 校驗(yàn)信息等。符號參數(shù)識別模塊160識別符號參數(shù)的方法包括簇號計算、碼制判斷等多種 方法。條空判定單元151根據(jù)符號參數(shù)識別模塊160提供的符號參數(shù)，對條空邊界處理 模塊140提供的條空邊界數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將其中的干擾邊界排除。條空判定單元151的具 體工作過程如下條空判定單元151存儲的條空邊界數(shù)量未達(dá)到符號參數(shù)中的條空邊界數(shù) 時，條空判定單元151繼續(xù)獲取條空邊界處理模塊140提供的條空邊界數(shù)據(jù)。當(dāng)條空判定 單元151存儲的條空邊界數(shù)量達(dá)到符號參數(shù)中的條空邊界數(shù)時，條空判定單元151計算已 存儲的條空邊界組合的條空寬度值，并將已存儲的條空邊界組合的條空寬度值與符號參數(shù) 中的條空寬度相比較，當(dāng)已存儲的條空邊界組合的條空寬度值小于符號參數(shù)中的條空寬度 時，條空判定單元151排除所存儲的灰度落差寬度最小的條空邊界，并繼續(xù)獲取條空邊界 處理模塊140提供的條空邊界。當(dāng)已存儲的條空邊界組合的條空寬度值達(dá)到符號參數(shù)中的 條空寬度時，條空判定單元151將所存儲的條空邊界的組合輸出至條空值計算單元152。
條空值計算單元152獲取條空邊界的組合中各個條空邊界的坐標(biāo)和灰度落差值， 通過比較計算由各個條空邊界所構(gòu)成的條空寬度值，進(jìn)而獲取符號字符，將計算出的符號 字符輸入譯碼模塊170中。圖9是本發(fā)明的一維條碼解碼芯片中的譯碼模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，本 發(fā)明的譯碼模塊170包括碼字獲取單元171、碼字糾錯單元172、譯碼單元173以及碼表存 儲單元174。譯碼模塊170將符號字符提取模塊150提供的符號字符轉(zhuǎn)換為碼字并進(jìn)行糾 錯譯碼，以獲得條碼信息，然后將條碼信息輸入數(shù)據(jù)存儲器11的解碼信息存儲區(qū)。其中，碼表存儲單元174存儲表示符號字符與碼字對應(yīng)關(guān)系的碼表。碼字獲取單 元171根據(jù)碼表利用接收的符號字符獲取初始碼字。碼字糾錯單元172對初始碼字進(jìn)行RS 糾錯處理，以獲取正確碼字。譯碼單元173根據(jù)碼表利用正確碼字獲取正確符號字符，并根 據(jù)正確符號字符所對應(yīng)的字符集進(jìn)行譯碼來獲得條碼信息。碼表存儲單元174存儲符號字符與碼字對應(yīng)關(guān)系的碼表。其中，符號字符則對應(yīng) 于條碼的不同條空值組合。碼表存儲單元174將碼表存儲于ROM(Read-Only Memory，只讀 內(nèi)存)中。圖10是本發(fā)明的一維條碼解碼芯片中的譯碼模塊的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意 圖。如圖10所示，本發(fā)明的譯碼模塊270包括錯誤檢驗(yàn)單元271和譯碼單元272。譯碼模 塊270將符號字符提取模塊150提供的符號字符進(jìn)行錯誤檢驗(yàn)，并根據(jù)符號字符所對應(yīng)的 字符集獲得條碼信息，然后將條碼信息輸入數(shù)據(jù)存儲器的解碼信息存儲區(qū)。本發(fā)明的一維條碼解碼芯片能夠自動識別條碼方向，無需使用者調(diào)整掃描單元的 掃描方向即可實(shí)現(xiàn)對條碼圖像的識別解碼，并且條碼邊界的識別精度高，解碼成功率高。本發(fā)明的一維條碼解碼芯片能夠根據(jù)條碼方向調(diào)整解碼方向，獲取條碼邊界的精 確坐標(biāo)值，大大提高了解碼成功率，特別適用于高密度條碼或畸變條碼的識別解碼。本發(fā)明的一維條碼解碼芯片采用硬件流水線結(jié)構(gòu)，通過硬件邏輯實(shí)現(xiàn)對條碼圖像 的識別解碼，由于硬件流水線結(jié)構(gòu)適于對條碼圖像進(jìn)行流水線作業(yè)和并行處理，因此處理 速度很快。由于采用全硬件結(jié)構(gòu)，無需處理器參與解碼，芯片結(jié)構(gòu)相對于處理器而言結(jié)構(gòu)更 為簡化、面積更小、功耗更低、成本更低、易于集成，容易實(shí)現(xiàn)便攜應(yīng)用?？梢苑奖愕嘏c物聯(lián) 網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，為條碼技術(shù)的應(yīng)用提供了更為廣闊的發(fā)展空間。以上參照

了本發(fā)明的各種優(yōu)選實(shí)施例，但是只要不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和 范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對其進(jìn)行各種形式上的修改和變更，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種一維條碼解碼芯片，其特征在于，包括掃描模塊，產(chǎn)生掃描坐標(biāo)，掃描坐標(biāo)對應(yīng)于數(shù)據(jù)存儲器的地址存儲空間內(nèi)的地址位，用于掃描所述數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)的條碼圖像；邊界識別模塊，根據(jù)所述掃描坐標(biāo)讀取所述條碼圖像，并對所讀取的圖像像素點(diǎn)進(jìn)行計算，以獲取所述條碼圖像的條空邊界點(diǎn)；方向識別模塊，根據(jù)所述邊界識別模塊獲取的所述條空邊界點(diǎn)計算獲得條碼方向；條空邊界處理模塊，根據(jù)所述條碼方向?qū)λ鰲l碼圖像進(jìn)行處理，以獲取所述條碼圖像中的條空邊界；符號參數(shù)識別模塊，根據(jù)所述條空邊界對條碼的符號參數(shù)進(jìn)行識別，以獲取符號參數(shù)；符號字符獲取模塊，根據(jù)所述條空邊界和所述符號參數(shù)計算獲得符號字符；以及譯碼模塊，將所述符號字符轉(zhuǎn)換為條碼信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述掃描模塊包括掃描坐 標(biāo)生成單元和坐標(biāo)映射變換單元，所述掃描坐標(biāo)生成單元產(chǎn)生初始掃描坐標(biāo)，所述坐標(biāo)映 射變換單元將所述初始掃描坐標(biāo)經(jīng)過坐標(biāo)變換后映射至所述地址存儲空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述邊界識別模塊通過對 所述圖像像素點(diǎn)的灰度落差進(jìn)行計算來獲取所述條碼圖像的條空邊界點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述邊界識別模塊根據(jù)所 述條碼圖像的條空邊界點(diǎn)對條碼類型進(jìn)行識別。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述邊界識別模塊將所述 條空邊界點(diǎn)與某種條碼的起始符或終止符的條空比例進(jìn)行匹配，以識別所述條碼圖像中是 否存在該種條碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述方向識別模塊通過所 述條空邊界點(diǎn)的坐標(biāo)位置比較來判斷所述條空邊界點(diǎn)的特征關(guān)系，通過位于同一特征關(guān)系 內(nèi)的所述條空邊界點(diǎn)的坐標(biāo)值計算所述條碼方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述特征關(guān)系包括平行四 邊形特征或平行線特征。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述條空邊界處理模塊包括掃描邊界獲取單元，獲取所述條空邊界點(diǎn)和所述條碼方向，計算掃描邊界； 直線掃描單元，根據(jù)所述掃描邊界選取掃描起點(diǎn)和與掃描起點(diǎn)對應(yīng)的掃描終點(diǎn)，計算 所述掃描起點(diǎn)與所述掃描終點(diǎn)之間的直線上的像素點(diǎn)的坐標(biāo)；以及亞像素邊界計算單元，根據(jù)所述像素點(diǎn)的坐標(biāo)以及所述像素點(diǎn)的灰度值，計算所述條 空邊界的坐標(biāo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述掃描邊界獲取單元以 所述條空邊界點(diǎn)為中心，依據(jù)所述條碼方向向外擴(kuò)展，獲取邊界區(qū)域，所述邊界區(qū)域包括所 述條碼邊界點(diǎn)及所述條碼邊界點(diǎn)附近的像素點(diǎn)的集合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述條空邊界處理模塊 還包括直線計算單元，所述直線計算單元通過霍夫運(yùn)算獲取所述邊界區(qū)域所對應(yīng)的邊界直線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述掃描邊界獲取單元 依據(jù)所述條碼方向，將所述邊界直線向條碼區(qū)域外平移預(yù)定距離以獲得所述掃描邊界。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述條空邊界處理模塊還 包括掃描坐標(biāo)計算單元，所述掃描坐標(biāo)計算單元通過Breshem算法計算所述掃描起點(diǎn)與所 述掃描終點(diǎn)之間的直線上的像素點(diǎn)的坐標(biāo)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述符號參數(shù)包括條碼的 符號字符的條空邊界數(shù)、符號字符的條空寬度、校驗(yàn)信息之一或其組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述符號字符提取模塊包 括條空判定單元，所述條空判定單元根據(jù)所述符號參數(shù)對所述條空邊界進(jìn)行處理，排除所 述條空邊界中的干擾邊界，獲取有效的條空邊界組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述符號字符提取模塊 還包括條空值計算單元，所述條空值計算單元通過比較所述有效的條空邊界組合所構(gòu)成的 條空寬度值，獲取所述符號字符。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述譯碼模塊包括碼表存儲單元，生成表示所述符號字符與碼字對應(yīng)關(guān)系的碼表；碼字獲取單元，根據(jù)所述碼表利用接收的所述符號字符獲取初始碼字；碼字糾錯單元，對所述初始碼字進(jìn)行RS糾錯處理，以獲取正確碼字；以及譯碼單元，根據(jù)所述碼表利用所述正確碼字獲取正確符號字符，并根據(jù)所述正確符號 字符所對應(yīng)的字符集進(jìn)行譯碼來獲得所述條碼信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維條碼解碼芯片，其特征在于，所述譯碼模塊包括錯誤檢驗(yàn)單元，對所述符號字符進(jìn)行錯誤檢驗(yàn)；譯碼單元，根據(jù)所述符號字符所對應(yīng)的字符集獲得所述條碼信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種一維條碼解碼芯片，包括掃描模塊，產(chǎn)生掃描坐標(biāo)；邊界識別模塊，根據(jù)掃描坐標(biāo)讀取條碼圖像，并對所讀取的圖像像素點(diǎn)進(jìn)行計算，以獲取條碼圖像的條空邊界點(diǎn)；方向識別模塊，根據(jù)邊界識別模塊獲取的條空邊界點(diǎn)計算獲得條碼方向；條空邊界處理模塊，根據(jù)條碼方向?qū)l碼圖像進(jìn)行處理，以獲取條碼圖像中的條空邊界；符號參數(shù)識別模塊，根據(jù)條空邊界對條碼的符號參數(shù)進(jìn)行識別，以獲取符號參數(shù)；符號字符獲取模塊，根據(jù)條空邊界和符號參數(shù)計算獲得符號字符；以及譯碼模塊，將符號字符轉(zhuǎn)換為條碼信息。本發(fā)明的一維條碼解碼芯片采用硬件流水線結(jié)構(gòu)，適于對條碼圖像進(jìn)行流水線作業(yè)和并行處理，處理速度快。
文檔編號G06K7/10GK101840496SQ20101018882
公開日2010年9月22日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者王賢福, 蔡強(qiáng), 陳文傳, 陳春光 申請人:福建新大陸電腦股份有限公司