基于TMS320DM642的二維碼識讀器設計

2.2 軟件工作流程
程序上電開始運行后，首先對各模塊進行初始化設置，包括VP1、VP2、TVP5150A、SAA7104、McBSP等，之后在一個DSP/BIOS系統(tǒng)任務對象中進行圖像捕捉，捕獲的圖像數(shù)據(jù)將存放在FVID提供的一個FVID_Frame結構中，以后對于圖像的處理都是針對該結構中的圖形數(shù)據(jù)進行。將獲得的圖像首先進行二維碼識別和定位，采用模式識別的方法，判斷該次采集的圖像是否含有二維碼信息，是否需要進行二維碼識別處理。如果含有二維碼信息，則進入二維碼識別模塊進行識別，并輸出到LCD顯示器以及通過McBSP發(fā)送二維碼信息。
其中，DSP/BIOS系統(tǒng)任務對象是被TSK模塊管理的線程。其任務的優(yōu)先級高于空閑循環(huán)，低于硬件和軟件中斷。TSK模塊根據(jù)其任務的優(yōu)先級和當前的執(zhí)行狀態(tài)動態(tài)地調(diào)度和搶占任務。DSP/BIOS總共有15個任務優(yōu)先級可用，最低的優(yōu)先級是保留給空閑循環(huán)的。為此，在設計中使用了TI的DSP/BIOS配置工具對TSK模塊進行配置，建立系統(tǒng)任務tskLoopback用于視頻采集和圖像分析循環(huán)。系統(tǒng)程序的流程如圖5所示。

2.3 圖像處理程序
在圖像處理程序部分，要得到準確的解碼信息，必須包含兩個關鍵組成部分：二維數(shù)據(jù)矩陣碼的定位和二維碼解碼，本設計只對Data Matrix二維碼進行解碼。
在圖像定位方面，Data Matrix二維碼自身包含了大量的定位查找信息。圖6所示為一個Data Matrix二維碼圖像，可以看出在二維碼圖像的底部有一條黑色水平條，而左邊界處有一條黑色垂直條，其寬度均為一個有效1的寬度，在圖像的右上方為數(shù)據(jù)編碼圖像區(qū)域，而整個圖像外四周還有一個寬度為一個有效1像素4倍的白色連續(xù)區(qū)域，程序中用這些信息定位二維碼圖像，確定二維碼圖像的方向。

在程序中，首先獲取一個完整的Data Matrix二維碼圖像作為以后識別和解碼實時動態(tài)圖像的模板。對于作為模板的圖像，選擇整個二維碼圖像區(qū)作為模板的訓練區(qū)域，通過圖像坐標的變換將其訓練為以后在實時圖像中定位二維碼圖像的模板。之后，設置定位時模式識別的一些參數(shù)，包括旋轉角范圍、比例縮放范圍、圖像灰度級別等，當模板和定位工具配置好時，就通過CCD相機實時地獲取圖像進行定位和識別。對于一個實時進來的圖像，首先使用定位工具進行二維碼圖像定位，如果定位成功則此圖像中包含二維碼圖像信息，如果定位返回不成功標志，則不進行下一步，直接再次申請圖像。對于包含二維碼信息的圖像，在定位工具給出的圖像位置，按照定位工具給出的圖像像素尺寸數(shù)值，讀取原始二進制碼流，再根據(jù)Data Matrix的編碼規(guī)則對二進制碼流進行解碼，獲取相應的字符串進行顯示和傳輸。
本文詳細闡述了基于TMS320DM642的CCD二維碼Data Matrix讀碼器的設計，包括了硬件和軟件的系統(tǒng)設計。按照此設計方案設計的讀碼器結構簡單，實現(xiàn)簡便，二維碼識別率很高。
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