食品上面的条形码是干嘛的?看我用Open CV来检测一下!

云健身 2018-05-17

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当然,媒体也无济于事,他们将危言耸听每一个小场景。从冻伤的家庭在寒风中露营整晚,到瞒姗老太在大门打开后被蜂拥而入的低价抢购人群踩踏,就像侏罗纪公园中似鸡龙的蹂躏。这所有的一切只是因为她想为9岁的孙女蒂米买到最新的光晕游戏,而蒂米的父母,在去年的这个时候离世了,就在沃尔玛,在这黑色星期五。

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用 Python 和 OpenCV 检测图片上的的条形码

这篇博文的目的是应用计算机视觉和图像处理技术,展示一个条形码检测的基本实现。我所实现的算法本质上基于StackOverflow 上的这个问题,浏览代码之后,我提供了一些对原始算法的更新和改进。

首先需要留意的是,这个算法并不是对所有条形码有效,但会给你基本的关于应用什么类型的技术的直觉。

假设我们要检测下图中的条形码:

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图1:包含条形码的示例图片

现在让我们开始写点代码,新建一个文件,命名为detect_barcode.py,打开并编码:

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我们首先做的是导入所需的软件包,我们将使用NumPy做数值计算,argparse用来解析命令行参数,cv2是OpenCV的绑定。

然后我们设置命令行参数,我们这里需要一个简单的选择,–image是指包含条形码的待检测图像文件的路径。

现在开始真正的图像处理:

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12~13行:从磁盘载入图像并转换为灰度图。

17~18行:使用Scharr操作(指定使用ksize = -1)构造灰度图在水平和竖直方向上的梯度幅值表示。

21~22行:Scharr操作之后,我们从x-gradient中减去y-gradient,通过这一步减法操作,最终得到包含高水平梯度和低竖直梯度的图像区域。

上面的gradient表示的原始图像看起来是这样的:

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25行:我们要做的第一件事是使用9*9的内核对梯度图进行平均模糊,这将有助于平滑梯度表征的图形中的高频噪声。

26行:然后我们将模糊化后的图形进行二值化,梯度图中任何小于等于255的像素设为0(黑色),其余设为255(白色)。

模糊并二值化后的输出看起来是这个样子:

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29行:我们首先使用cv2.getStructuringElement构造一个长方形内核。这个内核的宽度大于长度,因此我们可以消除条形码中垂直条之间的缝隙。

30行:这里进行形态学操作,将上一步得到的内核应用到我们的二值图中,以此来消除竖杠间的缝隙。

现在,你可以看到这些缝隙相比上面的二值化图像基本已经消除:

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我们这里所做的是首先进行4次腐蚀(erosion),然后进行4次膨胀(dilation)。腐蚀操作将会腐蚀图像中白色像素,以此来消除小斑点,而膨胀操作将使剩余的白色像素扩张并重新增长回去。

如果小斑点在腐蚀操作中被移除,那么在膨胀操作中就不会再出现。

经过我们这一系列的腐蚀和膨胀操作,可以看到我们已经成功地移除小斑点并得到条形码区域。

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图6:成功检测到示例图像中的条形码

下一部分,我们将尝试更多图像。

成功的条形码检测

要跟随这些结果,请使用文章下面的表单去下载本文的源码以及随带的图片。

一旦有了代码和图像,打开一个终端来执行下面的命令:

$python detect_barcode.py --image images/barcode_02.jpg

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图7:使用OpenCV检测图像中的一个条形码

检测椰油瓶子上的条形码没有问题。

让我们试下另外一张图片:

$ python detect_barcode.py --image images/barcode_03.jpg

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图10:使用计算机视觉和图像处理检测包裹上的条形码

我们的算法再次成功检测到条形码。

最后,我们再尝试一张图片,这个是我最爱的意大利面酱—饶氏自制伏特加酱(Rao’s Homemade Vodka Sauce):

$python detect_barcode.py --image images/barcode_06.jpg

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源码下载:http://pan.baidu.com/s/1jGMfcBs

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